JP2022049266A - Light source device and projector - Google Patents

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Abstract

To provide a light source device and a projector that can emit a plurality of rays of color light whose polarizations are aligned.SOLUTION: A light source device 2 comprises: a first light source unit 213 that emits first light; a second light source unit 214 that emits second light; a first polarized light separation element 22 that transmits first light BLp and second light R polarized in a first polarization direction and reflects first light BLs polarized in a second polarization direction; a second polarized light separation element 23 that reflects the first light polarized in the first polarization direction; a first diffusion element 26 that diffuses the first light incident from the first polarized light separation element; a wavelength conversion element 28 that converts the wavelength of the first light and emits third light GL; and a second diffusion element 36 that diffuses the second light from the second polarized light separation element. The second polarized light separation element transmits third light polarized in the first polarization direction and reflects third light polarized in the second polarization direction. The first polarized light separation element transmits the first light emitted from the first diffusion element and reflects the third light polarized in the second polarization direction. The second polarized light separation element reflects the second light emitted from the second diffusion element.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、光源装置およびプロジェクターに関する。 The present invention relates to a light source device and a projector.

光源から射出された光を変調して画像情報に基づく画像光を生成し、生成された画像光を投射するプロジェクターが知られている。下記の特許文献1に、光源と、複数のダイクロイックミラーと、マイクロレンズアレイを有する液晶表示素子と、投射レンズと、を備えた投射型カラー画像表示装置が開示されている。投射型カラー画像表示装置は、光源から射出された白色光を互いに異なる色の複数の色光に分離し、分離された複数の色光のそれぞれを1つの液晶表示素子内の異なるサブ画素に入射させることによってカラー表示を行う。 A projector that modulates the light emitted from a light source to generate image light based on image information and projects the generated image light is known. Patent Document 1 below discloses a projection type color image display device including a light source, a plurality of dichroic mirrors, a liquid crystal display element having a microlens array, and a projection lens. The projection type color image display device separates white light emitted from a light source into a plurality of color lights of different colors, and causes each of the separated plurality of color lights to be incident on different sub-pixels in one liquid crystal display element. Color display by.

上記の投射型カラー画像表示装置においては、光源から射出される白色光の入射光軸に沿って、赤色反射ダイクロイックミラー、緑色反射ダイクロイックミラー、および青色反射ダイクロイックミラーが互いに非平行な状態で配置されている。光源から射出された白色光は、上記のダイクロイックミラーを通過することにより、進行方向が互いに異なる赤色光、緑色光、および青色光に分離される。赤色光、緑色光、および青色光は、光変調素子の入射側に設けられたマイクロレンズによって空間的に分離された状態で、光変調素子の赤色サブ画素、緑色サブ画素、および青色サブ画素にそれぞれ入射される。 In the above projection type color image display device, the red reflection dichroic mirror, the green reflection dichroic mirror, and the blue reflection dichroic mirror are arranged in a non-parallel state along the incident optical axis of the white light emitted from the light source. ing. The white light emitted from the light source is separated into red light, green light, and blue light having different traveling directions by passing through the above-mentioned dichroic mirror. The red light, green light, and blue light are spatially separated by a microlens provided on the incident side of the light modulation element, and are connected to the red subpixel, green subpixel, and blue subpixel of the light modulation element. Each is incident.

特開平4-60538号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-60538

特許文献1の投射型カラー画像表示装置では、白色光源としてハロゲンランプ、キセノンランプ等のランプ光源が採用され、光変調素子として液晶表示素子が採用されている。ランプ光源から射出される光は非偏光であるが、光変調素子として液晶表示素子を用いる場合、液晶表示素子に入射される光は特定の偏光方向を有する直線偏光である必要がある。これに対し、液晶表示素子を均一に照明する手段として、白色光源から液晶表示素子までの間に、入射光を複数の部分光束に分割する一対のマルチレンズアレイと、複数の部分光束の偏光方向を揃える偏光変換素子と、を設けることが考えられる。この場合、光の入射方向に交差する方向に沿って交互に配列される複数の偏光分離層および複数の反射層と、偏光分離層を透過した光の光路、または、反射層で反射された光の光路のいずれかに設けられる位相差層と、を備える偏光変換素子がよく用いられる。 In the projection type color image display device of Patent Document 1, a lamp light source such as a halogen lamp or a xenon lamp is adopted as a white light source, and a liquid crystal display element is adopted as a light modulation element. The light emitted from the lamp light source is unpolarized, but when a liquid crystal display element is used as the light modulation element, the light incident on the liquid crystal display element needs to be linearly polarized light having a specific polarization direction. On the other hand, as a means for uniformly illuminating the liquid crystal display element, a pair of multi-lens arrays that divide the incident light into a plurality of partial luminous fluxes between the white light source and the liquid crystal display element, and the polarization direction of the plurality of partial luminous fluxes. It is conceivable to provide a polarization conversion element for aligning the above. In this case, the plurality of polarization separation layers and the plurality of reflection layers alternately arranged along the direction intersecting the incident direction of the light, the optical path of the light transmitted through the polarization separation layer, or the light reflected by the reflection layer. A polarization conversion element including a retardation layer provided in any of the optical paths of the above is often used.

しかしながら、近年の小型化の要求に応じて、上記の投射型カラー画像表示装置を小型化する場合、偏光分離層と反射層との間のピッチが狭い偏光変換素子を製造することが難しい。このため、この種の偏光変換素子を備える光源装置の小型化、ひいては、光源装置を備えるプロジェクターの小型化が困難である。このような課題から、ピッチが狭い偏光変換素子を用いることなく、偏光方向が揃えられた複数の色光を射出できる光源装置の提供が求められている。 However, when the above-mentioned projection type color image display device is miniaturized in response to the recent demand for miniaturization, it is difficult to manufacture a polarization conversion element having a narrow pitch between the polarization separation layer and the reflection layer. Therefore, it is difficult to miniaturize the light source device provided with this kind of polarization conversion element, and by extension, to miniaturize the projector provided with the light source device. From such a problem, it is required to provide a light source device capable of emitting a plurality of colored lights having the same polarization direction without using a polarization conversion element having a narrow pitch.

上記の課題を解決するために、本発明の1つの態様によれば、第1波長帯を有し、第1偏光方向に偏光する光と前記第1偏光方向とは異なる第2偏光方向に偏光する光とを含む第1光と、前記第1波長帯とは異なる第2波長帯を有する第2光と、を射出する光源部と、前記光源部から第1方向に沿って入射される前記第1偏光方向に偏光する前記第1光を前記第1方向に透過し、前記第2偏光方向に偏光する前記第1光を前記第1方向と交差する第2方向に反射し、前記光源部から前記第1方向に沿って入射される前記第2光を前記第1方向に透過する第1偏光分離素子と、前記第1偏光分離素子に対して前記第1方向に配置され、前記第1偏光分離素子から前記第1方向に沿って入射される前記第1偏光方向に偏光する前記第1光を前記第2方向に反射し、前記第1偏光分離素子から前記第1方向に沿って入射される前記第2光を前記第1方向に透過する第2偏光分離素子と、前記第1偏光分離素子に対して前記第2方向に配置され、前記第1偏光分離素子から前記第2方向に沿って入射される前記第1光を拡散させ、拡散した前記第1光を前記第2方向とは反対方向である第3方向に射出する第1拡散素子と、前記第2偏光分離素子に対して前記第2方向に配置され、前記第2偏光分離素子から前記第2方向に沿って入射される前記第1光を波長変換し、前記第1波長帯および前記第2波長帯とは異なる第3波長帯を有する第3光を前記第3方向に射出する波長変換素子と、前記第2偏光分離素子に対して前記第1方向に配置され、前記第2偏光分離素子から前記第1方向に沿って入射される前記第2光を拡散させ、拡散した前記第2光を前記第1方向とは反対方向である第4方向に射出する第2拡散素子と、を備え、前記第2偏光分離素子は、前記波長変換素子から前記第3方向に沿って前記第3光が入射され、前記第1偏光方向に偏光する前記第3光を前記第3方向に透過し、前記第2偏光方向に偏光する前記第3光を前記第4方向に反射し、前記第1偏光分離素子は、前記第1拡散素子から前記第3方向に沿って射出される前記第1光を前記第3方向に透過し、前記第2偏光分離素子から前記第4方向に沿って入射される前記第2偏光方向に偏光する前記第3光を前記第3方向に反射し、前記第2偏光分離素子は、前記第2拡散素子から前記第4方向に沿って射出される前記第2光を前記第3方向に反射する光源装置が提供される。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, light having a first wavelength band and polarized in the first polarization direction and polarized light in a second polarization direction different from the first polarization direction. A light source unit that emits a first light including the light to be emitted and a second light having a second wavelength band different from the first wavelength band, and the light incident from the light source unit along the first direction. The first light polarized in the first polarization direction is transmitted in the first direction, and the first light polarized in the second polarization direction is reflected in the second direction intersecting the first direction, and the light source unit. A first polarization separation element that transmits the second light incident along the first direction from the first direction and the first polarization separation element arranged in the first direction with respect to the first polarization separation element. The first light polarized in the first polarization direction incident from the polarization separation element along the first direction is reflected in the second direction and incident from the first polarization separation element along the first direction. A second polarization separation element that transmits the second light in the first direction and a second polarization separation element that is arranged in the second direction with respect to the first polarization separation element and is arranged in the second direction from the first polarization separation element. For the first diffusion element and the second polarization separation element, which diffuse the first light incident along the line and emit the diffused first light in a third direction opposite to the second direction. The first light that is arranged in the second direction and is incident along the second direction from the second polarization separation element is wavelength-converted, and is different from the first wavelength band and the second wavelength band. A wavelength conversion element that emits a third light having three wavelength bands in the third direction and a wavelength conversion element that is arranged in the first direction with respect to the second polarization separation element and is arranged in the first direction from the second polarization separation element. The second polarization separation is provided with a second diffusion element that diffuses the second light incident along the same direction and emits the diffused second light in a fourth direction opposite to the first direction. The element receives the third light from the wavelength conversion element along the third direction, transmits the third light polarized in the first polarization direction in the third direction, and transmits the third light in the second polarization direction. The third light to be polarized is reflected in the fourth direction, and the first polarization separation element transmits the first light emitted from the first diffusion element along the third direction in the third direction. Then, the third light polarized in the second polarization direction incident from the second polarization separation element along the fourth direction is reflected in the third direction, and the second polarization separation element is the second polarization separation element. 2 A light source that reflects the second light emitted from the diffusing element along the fourth direction in the third direction. Equipment is provided.

本発明の1つの態様によれば、第1波長帯を有し、第1偏光方向に偏光する光と前記第1偏光方向とは異なる第2偏光方向に偏光する光とを含む第1光と、前記第1波長帯とは異なる第2波長帯を有する第2光と、を射出する光源部と、前記光源部から第1方向に沿って入射される前記第1光を前記第1方向に透過し、前記光源部から前記第1方向に沿って入射される前記第2光を前記第1方向と交差する第2方向に反射する第1偏光分離素子と、前記第1偏光分離素子に対して前記第1方向に配置され、前記第1偏光分離素子から前記第1方向に沿って入射される前記第1偏光方向に偏光する前記第1光を前記第1方向に透過し、前記第2偏光方向に偏光する前記第1光を前記第2方向に反射する第2偏光分離素子と、前記第2偏光分離素子に対して前記第2方向に配置され、前記第2偏光分離素子から前記第2方向に沿って入射される前記第2偏光方向に偏光する前記第1光を波長変換し、前記第1波長帯および前記第2波長帯とは異なる第3波長帯を有する第3光を前記第2方向とは反対方向である第3方向に射出する波長変換素子と、前記第2偏光分離素子に対して前記第1方向に配置され、前記第2偏光分離素子から前記第1方向に沿って入射される前記第1光を拡散させ、拡散した前記第1光を前記第1方向とは反対方向である第4方向に射出する第1拡散素子と、前記第1偏光分離素子に対して前記第2方向に配置され、前記第1偏光分離素子から前記第2方向に沿って入射される前記第2光を拡散させ、拡散した前記第2光を前記第3方向に射出する第2拡散素子と、を備え、前記第2偏光分離素子は、前記波長変換素子から前記第3方向に沿って前記第3光が入射され、前記第1偏光方向に偏光する前記第3光を前記第3方向に透過し、前記第2偏光方向に偏光する前記第3光を前記第4方向に反射し、前記第1偏光分離素子は,前記第2拡散素子から前記第3方向に沿って射出される前記第2光を前記第3方向に透過し、前記第2偏光分離素子から前記第4方向に沿って入射される前記第2偏光方向に偏光する前記第3光を前記第3方向に反射し、前記第2偏光分離素子は、前記第1拡散素子から前記第4方向に沿って射出される前記第1光を前記第3方向に反射する光源装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, the first light having a first wavelength band and including light polarized in the first polarization direction and light polarized in a second polarization direction different from the first polarization direction. , A light source unit that emits a second light having a second wavelength band different from the first wavelength band, and the first light incident along the first direction from the light source unit in the first direction. For the first polarization separation element and the first polarization separation element that transmit and reflect the second light incident from the light source unit along the first direction in the second direction intersecting the first direction. The first light that is arranged in the first direction and is polarized in the first polarization direction incident from the first polarization separation element along the first direction is transmitted in the first direction, and the second light is transmitted. A second polarization separation element that reflects the first light polarized in the polarization direction in the second direction, and a second polarization separation element that is arranged in the second direction with respect to the second polarization separation element. The first light polarized in the second polarization direction incident along the two directions is wavelength-converted, and the third light having a third wavelength band different from the first wavelength band and the second wavelength band is obtained. A wavelength conversion element that emits light in a third direction opposite to the second direction and a wavelength conversion element that is arranged in the first direction with respect to the second polarization separation element and along the first direction from the second polarization separation element. With respect to the first diffusion element and the first polarization separation element, which diffuses the incident first light and emits the diffused first light in a fourth direction opposite to the first direction. A second diffusion that diffuses the second light that is arranged in the second direction and is incident along the second direction from the first polarization separation element, and emits the diffused second light in the third direction. The second polarization separation element comprises an element, wherein the third light is incident from the wavelength conversion element along the third direction, and the third light is polarized in the first polarization direction. The third light transmitted in the direction and polarized in the second polarization direction is reflected in the fourth direction, and the first polarization separating element is emitted from the second diffusion element along the third direction. The second light is transmitted in the third direction, and the third light incident from the second polarization separating element along the fourth direction and polarized in the second polarization direction is reflected in the third direction. The second polarization separation element is provided with a light source device that reflects the first light emitted from the first diffusion element along the fourth direction in the third direction.

本発明の1つの態様によれば、本発明の1つの態様の光源装置と、前記光源装置からの光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、を備えるプロジェクターが提供される。 According to one aspect of the present invention, the light source device of one aspect of the present invention, the optical modulator that modulates the light from the light source device according to the image information, and the light modulated by the optical modulator. A projector comprising a projection optical device for projecting is provided.

第1実施形態のプロジェクターの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the projector of 1st Embodiment. 第1実施形態の光源装置の斜視図である。It is a perspective view of the light source apparatus of 1st Embodiment. +Y方向から見た光源装置の平面図である。It is a top view of the light source device seen from the + Y direction. 光源の要部構成を示す図である。It is a figure which shows the main part structure of a light source. ミラーユニットの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a mirror unit. ミラーユニットを-X方向から+X方向に視た側断面図である。It is a side sectional view which looked at the mirror unit from the −X direction to the + X direction. -X方向から見た光源装置の側面図である。-It is a side view of the light source device seen from the X direction. +X方向から見た光源装置の側面図である。It is a side view of the light source device seen from the + X direction. マルチレンズ上の各色光の入射位置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the incident position of each color light on a multi-lens. 光変調装置の拡大図である。It is an enlarged view of the optical modulation apparatus. +Y方向から見た第2実施形態の光源装置の要部における平面図である。It is a top view of the main part of the light source apparatus of the 2nd Embodiment seen from the + Y direction. -X方向から見た第2実施形態の光源装置の側面図である。It is a side view of the light source apparatus of 2nd Embodiment seen from the X direction. +X方向から見た第2実施形態の光源装置の側面図である。It is a side view of the light source apparatus of 2nd Embodiment seen from the + X direction. 第2実施形態のマルチレンズ上の各色光の入射位置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the incident position of each color light on the multi-lens of 2nd Embodiment.

[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図1~図10を用いて説明する。
図1は、本実施形態のプロジェクター1の概略構成図である。
なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
[First Embodiment]
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the projector 1 of the present embodiment.
In each of the following drawings, in order to make each component easy to see, the scale of the dimensions may be different depending on the component.

本実施形態に係るプロジェクター1は、光源装置2から射出された光を変調して画像情報に応じた画像を形成し、形成された画像をスクリーン等の被投射面上に拡大して投射する。換言すると、プロジェクター1は、光源装置2から射出された光を1つの液晶パネル61を含む1つの光変調装置6により変調して画像を形成し、形成された画像を投射する。プロジェクター1は、いわゆる、単板方式のプロジェクターである。 The projector 1 according to the present embodiment modulates the light emitted from the light source device 2 to form an image corresponding to the image information, and enlarges and projects the formed image on a projected surface such as a screen. In other words, the projector 1 modulates the light emitted from the light source device 2 by one optical modulation device 6 including one liquid crystal panel 61 to form an image, and projects the formed image. The projector 1 is a so-called single-panel projector.

図1に示すように、プロジェクター1は、光源装置2と、均一化装置4と、フィールドレンズ5と、光変調装置6と、投射光学装置7と、を備える。光源装置2、均一化装置4、フィールドレンズ5、光変調装置6、および投射光学装置7は、照明光軸Axに沿う所定の位置に配置されている。照明光軸Axは、光源装置2から射出される光Lの主光線の進行方向に沿う軸と定義する。 As shown in FIG. 1, the projector 1 includes a light source device 2, a homogenizing device 4, a field lens 5, an optical modulation device 6, and a projection optical device 7. The light source device 2, the homogenizing device 4, the field lens 5, the optical modulation device 6, and the projection optical device 7 are arranged at predetermined positions along the illumination optical axis Ax. The illumination optical axis Ax is defined as an axis along the traveling direction of the main light ray of the light L emitted from the light source device 2.

光源装置2および均一化装置4の構成については、後で詳しく説明する。
フィールドレンズ5は、均一化装置4と光変調装置6との間に配置されている。フィールドレンズ5は、均一化装置4から射出される光Lを平行化し、光変調装置6に導く。
The configuration of the light source device 2 and the homogenization device 4 will be described in detail later.
The field lens 5 is arranged between the homogenizing device 4 and the optical modulation device 6. The field lens 5 parallelizes the light L emitted from the homogenizing device 4 and guides the light L to the light modulation device 6.

投射光学装置7は、光変調装置6によって変調された光、すなわち、画像を形成する光をスクリーンなどの被投射面(図示略)上に投射する。投射光学装置7は、単数または複数の投射レンズを有する。 The projection optical device 7 projects the light modulated by the light modulation device 6, that is, the light forming an image onto a projected surface (not shown) such as a screen. The projection optical device 7 has one or more projection lenses.

以下の説明においては、照明光軸Axに沿って光源装置2から射出された光の進行方向に平行な軸をZ軸とし、光の進行方向を+Z方向とする。また、Z軸にそれぞれ直交し、かつ、互いに直交する2つの軸をX軸およびY軸とする。これらの軸に沿う方向のうち、プロジェクター1を設置した空間における鉛直方向上方を+Y方向とする。また、+Y方向が鉛直方向上方を向くように、+Z方向に沿って光が入射される対象物を見た場合の水平方向右方を+X方向とする。図示を省略するが、+X方向の反対方向を-X方向とし、+Y方向の反対方向を-Y方向とし、+Z方向の反対方向を-Z方向とする。
本実施形態の+X方向は特許請求の範囲の第1方向に対応し、本実施形態の-Z方向は特許請求の範囲の第2方向に対応する。また、本実施形態の+Z方向は特許請求の範囲の第3方向に対応し、本実施形態の-X方向は特許請求の範囲の第4方向に対応する。
In the following description, the axis parallel to the traveling direction of the light emitted from the light source device 2 along the illumination optical axis Ax is defined as the Z axis, and the traveling direction of the light is defined as the + Z direction. Further, the two axes orthogonal to the Z axis and orthogonal to each other are defined as the X axis and the Y axis. Of the directions along these axes, the upper vertical direction in the space where the projector 1 is installed is defined as the + Y direction. Further, the right side in the horizontal direction when the object to which light is incident is seen along the + Z direction is defined as the + X direction so that the + Y direction faces upward in the vertical direction. Although not shown, the direction opposite to the + X direction is defined as the −X direction, the opposite direction to the + Y direction is defined as the −Y direction, and the opposite direction to the + Z direction is defined as the −Z direction.
The + X direction of the present embodiment corresponds to the first direction of the claims, and the −Z direction of the present embodiment corresponds to the second direction of the claims. Further, the + Z direction of the present embodiment corresponds to the third direction of the claims, and the −X direction of the present embodiment corresponds to the fourth direction of the claims.

[光源装置の構成]
図2は、本実施形態の光源装置2の斜視図である。図3は、+Y方向から見た光源装置2の平面図である。
図2および図3に示すように、光源装置2は、光変調装置6を照明する光Lを、照明光軸Axに平行な方向、すなわち+Z方向に射出する。光源装置2が射出する光Lは、偏光方向が揃った直線偏光であり、空間的に分離された複数の色光を含む。本実施形態では、光源装置2が射出する光Lは、それぞれがP偏光からなる4本の光束で構成される。4本の光束は、緑色光GLp1、青色光BLp、赤色光RLp1および緑色光GLpである。
[Structure of light source device]
FIG. 2 is a perspective view of the light source device 2 of the present embodiment. FIG. 3 is a plan view of the light source device 2 as seen from the + Y direction.
As shown in FIGS. 2 and 3, the light source device 2 emits light L that illuminates the light modulation device 6 in a direction parallel to the illumination optical axis Ax, that is, in the + Z direction. The light L emitted by the light source device 2 is linearly polarized light having the same polarization direction, and includes a plurality of spatially separated colored lights. In the present embodiment, the light L emitted by the light source device 2 is composed of four light fluxes each of which is composed of P-polarized light. The four luminous fluxes are green light GLp1, blue light BLp, red light RLp1 and green light GLp.

光源装置2は、光源部21と、第1光学部材22と、第2光学部材23と、第1位相差素子24と、第1集光素子25と、第1拡散装置26と、第2位相差素子34と、第2集光素子27と、第2拡散装置36と、第1色分離素子29と、第2色分離素子33と、第4位相差素子30と、第5位相差素子32と、第3集光素子35と、波長変換素子28と、ミラーユニット40と、を有する。 The light source device 2 includes a light source unit 21, a first optical member 22, a second optical member 23, a first retardation element 24, a first condensing element 25, a first diffuser 26, and a second position. The phase difference element 34, the second light source element 27, the second diffuser 36, the first color separation element 29, the second color separation element 33, the fourth phase difference element 30, and the fifth phase difference element 32. A third light source element 35, a wavelength conversion element 28, and a mirror unit 40.

なお、本実施形態のP偏光成分は特許請求の範囲の第1偏光方向に偏光する光に相当し、S偏光成分は特許請求の範囲の第2偏光方向に偏光する光に相当する。また、後述するように、第1光学部材22および第2光学部材23と、第1色分離素子29および第2色分離素子33とでは、偏光成分または色光を分離する膜の向きが異なっている。したがって、P偏光成分およびS偏光成分という表記は、第1光学部材22および第2光学部材23に対する偏光方向で表しており、第1色分離素子29および第2色分離素子33に対する偏光方向では逆になる。すなわち、第1光学部材22および第2光学部材23に対するP偏光成分は、第1色分離素子29および第2色分離素子33に対するS偏光成分であり、第1光学部材22および第2光学部材23に対するS偏光成分は、第1色分離素子29および第2色分離素子33に対するP偏光成分である。ただし、説明を混乱させないため、以下では、P偏光成分およびS偏光成分を、第1光学部材22および第2光学部材23に対する偏光方向として表記する。 The P-polarized component of the present embodiment corresponds to the light polarized in the first polarization direction in the range of the patent claim, and the S-polarized component corresponds to the light polarized in the second polarization direction in the range of the patent claim. Further, as will be described later, the orientation of the film that separates the polarization component or the color light is different between the first optical member 22 and the second optical member 23 and the first color separation element 29 and the second color separation element 33. .. Therefore, the notation of the P polarization component and the S polarization component is expressed in the polarization direction with respect to the first optical member 22 and the second optical member 23, and is opposite in the polarization direction with respect to the first color separation element 29 and the second color separation element 33. become. That is, the P polarization component for the first optical member 22 and the second optical member 23 is the S polarization component for the first color separation element 29 and the second color separation element 33, and the first optical member 22 and the second optical member 23. The S-polarizing component for the first color separating element 29 and the second color separating element 33 is a P-polarizing component for the second color separating element 33. However, in order not to confuse the explanation, in the following, the P polarization component and the S polarization component will be referred to as the polarization directions with respect to the first optical member 22 and the second optical member 23.

[光源部の構成]
光源部21は、光源211と、移動式位相差装置219と、を有している。光源211は、+X方向に沿って第1光学部材22に入射される青色光BLおよび赤色光RLpを射出する。
光源211は、基板212と、複数の青色発光素子213と、複数の赤色発光素子214と、フレーム215と、カバーガラス216と、を備えている。基板212は、例えば銅等の熱伝導率の高い金属で構成されている。本実施形態の光源211は、青色発光素子213および赤色発光素子214を基板212上に実装したマルチエミッターパッケージ構造を有する。
[Structure of light source unit]
The light source unit 21 includes a light source 211 and a mobile phase difference device 219. The light source 211 emits blue light BL and red light RLp incident on the first optical member 22 along the + X direction.
The light source 211 includes a substrate 212, a plurality of blue light emitting elements 213, a plurality of red light emitting elements 214, a frame 215, and a cover glass 216. The substrate 212 is made of a metal having high thermal conductivity, such as copper. The light source 211 of the present embodiment has a multi-emitter package structure in which a blue light emitting element 213 and a red light emitting element 214 are mounted on a substrate 212.

各青色発光素子213は、青色光線Bを射出する半導体レーザーで構成されている。青色光線Bは、例えば440~480nmの青色波長帯を有し、例えば450~460nmの範囲内にピーク波長を有するレーザー光である。本実施形態において、青色波長帯を有する青色光線Bは特許請求の範囲の第1波長帯の光に対応する。本実施形態の青色発光素子213は特許請求の範囲の第1発光素子に対応する。 Each blue light emitting element 213 is composed of a semiconductor laser that emits a blue light ray B. The blue ray B is a laser beam having a blue wavelength band of, for example, 440 to 480 nm, and having a peak wavelength in the range of, for example, 450 to 460 nm. In the present embodiment, the blue ray B having a blue wavelength band corresponds to the light in the first wavelength band in the claims. The blue light emitting element 213 of the present embodiment corresponds to the first light emitting element within the scope of the claims.

各赤色発光素子214は、赤色光線Rを射出する半導体レーザーで構成されている。赤色光線Rは、例えば585~720nmの赤色波長帯を有し、例えば635nm±20nmの範囲内にピーク波長を有するレーザー光である。本実施形態において、赤色波長帯を有する赤色光線Rは特許請求の範囲の第2波長帯の光に対応する。本実施形態の赤色発光素子214は特許請求の範囲の第2発光素子に対応する。 Each red light emitting element 214 is composed of a semiconductor laser that emits a red light ray R. The red ray R is, for example, a laser beam having a red wavelength band of 585 to 720 nm and having a peak wavelength in the range of, for example, 635 nm ± 20 nm. In the present embodiment, the red ray R having a red wavelength band corresponds to the light in the second wavelength band in the claims. The red light emitting element 214 of the present embodiment corresponds to the second light emitting element within the scope of the claims.

本実施形態の場合、複数の青色発光素子213および複数の赤色発光素子214は、Y軸に沿って配列されている。複数の青色発光素子213および複数の赤色発光素子214は支持部材218を介して基板212にそれぞれ支持されている。なお、青色発光素子213および赤色発光素子214の数は限定されない。また、本実施形態の光源211では、青色発光素子213および赤色発光素子214の発光素子列を1列ずつ備える場合を例に挙げたが、青色発光素子213および赤色発光素子214の発光素子列をZ方向に沿って複数列ずつ備えていてもよい。なお、青色発光素子213および赤色発光素子214の発光素子列の数は同じでも異なっていてもよい。 In the case of the present embodiment, the plurality of blue light emitting elements 213 and the plurality of red light emitting elements 214 are arranged along the Y axis. The plurality of blue light emitting elements 213 and the plurality of red light emitting elements 214 are each supported by the substrate 212 via the support member 218. The number of blue light emitting elements 213 and red light emitting elements 214 is not limited. Further, in the light source 211 of the present embodiment, the case where the light emitting element rows of the blue light emitting element 213 and the red light emitting element 214 are provided one by one is taken as an example, but the light emitting element rows of the blue light emitting element 213 and the red light emitting element 214 are provided. A plurality of rows may be provided along the Z direction. The number of light emitting element rows of the blue light emitting element 213 and the red light emitting element 214 may be the same or different.

フレーム215はカバーガラス216を基板212に取り付ける。カバーガラス216には、複数のコリメーターレンズ217が一体に設けられている。コリメーターレンズ217は凸レンズで構成されている。コリメーターレンズ217は、対応する青色発光素子213あるいは赤色発光素子214から射出され光線を平行化する。コリメーターレンズ217は、カバーガラス216と別体であってもよい。 The frame 215 attaches the cover glass 216 to the substrate 212. A plurality of collimator lenses 217 are integrally provided on the cover glass 216. The collimator lens 217 is composed of a convex lens. The collimator lens 217 is emitted from the corresponding blue light emitting element 213 or the red light emitting element 214 to parallelize the light rays. The collimator lens 217 may be separate from the cover glass 216.

図4は、光源211内に実装される青色発光素子213および赤色発光素子214の要部構成を示す図である。図4では、図を見やすくするため、光源211を構成するフレーム215およびカバーガラス216等の図示を省略している。 FIG. 4 is a diagram showing a main configuration of a blue light emitting element 213 and a red light emitting element 214 mounted in the light source 211. In FIG. 4, in order to make the figure easier to see, the frame 215 and the cover glass 216 constituting the light source 211 are not shown.

図4に示すように、青色発光素子213の光射出面213aは略長方形状の平面形状を有している。
各青色発光素子213は、光源211内において、各々の光射出面213aの長手方向をY軸方向に一致させるようにY軸方向に配列されている。この場合、青色発光素子213から射出される青色光線Bのビーム形状は、光射出面213aの短手方向(Z軸方向)に長軸を有する楕円形状となる。青色光線Bは、光射出面213aの長手方向(Y軸方向)と平行な偏光方向を有する直線偏光である。すなわち、本実施形態の青色発光素子213は、青色光線BとしてS偏光を射出するように光源211内に配置されている。
As shown in FIG. 4, the light emitting surface 213a of the blue light emitting element 213 has a substantially rectangular planar shape.
The blue light emitting elements 213 are arranged in the Y-axis direction so that the longitudinal directions of the respective light emitting surfaces 213a coincide with the Y-axis direction in the light source 211. In this case, the beam shape of the blue light ray B emitted from the blue light emitting element 213 is an elliptical shape having a long axis in the lateral direction (Z-axis direction) of the light emitting surface 213a. The blue light ray B is linearly polarized light having a polarization direction parallel to the longitudinal direction (Y-axis direction) of the light emitting surface 213a. That is, the blue light emitting element 213 of the present embodiment is arranged in the light source 211 so as to emit S polarized light as the blue light ray B.

また、赤色発光素子214の光射出面214aは、青色発光素子213と同様、略長方形状の平面形状を有している。
各赤色発光素子214は、光源211内において、各々の光射出面214aの長手方向をY軸方向に一致させるようにY軸方向に配列されている。この場合、赤色発光素子214から射出される赤色光線Rのビーム形状は、光射出面214aの短手方向(Z軸方向)に長軸を有する楕円形状となる。赤色光線Rは、青色光線Bと異なり、光射出面214aの短手方向と平行な偏光方向を有する直線偏光である。すなわち、本実施形態の赤色発光素子214は、赤色光線RとしてP偏光を射出するように光源211内に配置されている。
Further, the light emitting surface 214a of the red light emitting element 214 has a substantially rectangular planar shape like the blue light emitting element 213.
The red light emitting elements 214 are arranged in the Y-axis direction so that the longitudinal directions of the respective light emitting surfaces 214a coincide with the Y-axis direction in the light source 211. In this case, the beam shape of the red light ray R emitted from the red light emitting element 214 is an elliptical shape having a long axis in the lateral direction (Z-axis direction) of the light emitting surface 214a. Unlike the blue light ray B, the red light ray R is linearly polarized light having a polarization direction parallel to the lateral direction of the light emitting surface 214a. That is, the red light emitting element 214 of the present embodiment is arranged in the light source 211 so as to emit P-polarized light as the red light ray R.

上記構成を有することで、本実施形態の光源211は、複数の青色発光素子213から射出されたS偏光成分の青色光線Bからなる青色光BLsと、複数の赤色発光素子214から射出されたP偏光成分の赤色光線Rからなる赤色光RLpと、を射出することが可能である。 By having the above configuration, the light source 211 of the present embodiment has blue light BLs composed of blue light rays B having an S-polarized component emitted from a plurality of blue light emitting elements 213 and P emitted from a plurality of red light emitting elements 214. It is possible to emit red light RLp, which is composed of a red ray R as a polarizing component.

図4に示すように、移動式位相差装置219は、第3位相差素子2191と、移動装置2192と、を有する。第3位相差素子2191は、Y軸に沿って光源211から射出される青色光BLsの光路上に挿入可能とされている。移動装置2192は、アクチュエーター等から構成され、第3位相差素子2191をY軸方向に沿って移動させる。 As shown in FIG. 4, the mobile phase difference device 219 includes a third phase difference element 2191 and a mobile device 2192. The third phase difference element 2191 can be inserted into the optical path of blue light BLs emitted from the light source 211 along the Y axis. The moving device 2192 is composed of an actuator or the like, and moves the third phase difference element 2191 along the Y-axis direction.

第3位相差素子2191は、青色波長帯に対する1/2波長板または1/4波長板で構成されている。第3位相差素子2191に入射されたS偏光成分の青色光BLsの一部は、第3位相差素子2191によってP偏光成分の青色光BLpに変換される。このため、第3位相差素子2191を透過した青色光は、S偏光成分の青色光BLsと、P偏光成分の青色光BLpと、が所定の割合で混在した光となる。すなわち、第3位相差素子2191は、光源211から射出される青色光BLsが入射され、S偏光成分の青色光BLsとP偏光成分の青色光BLpとを含む青色光を射出する。 The third retardation element 2191 is composed of a 1/2 wave plate or a 1/4 wave plate for the blue wavelength band. A part of the blue light BLs of the S polarization component incident on the third retardation element 2191 is converted into the blue light BLp of the P polarization component by the third retardation element 2191. Therefore, the blue light transmitted through the third retardation element 2191 is a mixture of the blue light BLs of the S polarization component and the blue light BLp of the P polarization component in a predetermined ratio. That is, the third phase difference element 2191 is incident with the blue light BLs emitted from the light source 211, and emits blue light including the blue light BLs of the S polarization component and the blue light BLp of the P polarization component.

移動装置2192によって第3位相差素子2191のY方向の移動量が調整されることにより、第3位相差素子2191を透過した光に含まれるS偏光成分の青色光BLsの光量とP偏光成分の青色光BLpの光量との割合が調整される。なお、青色光BLsの光量と青色光BLpの光量との割合を調整する必要がない場合には、第3位相差素子2191を移動させる移動装置2192は設けられていなくてもよい。その場合には、青色光BLsの光量と青色光BLpの光量との割合が予め設定された光量の割合になるように、第3位相差素子2191の位置を固定すればよい。 By adjusting the amount of movement of the third phase difference element 2191 in the Y direction by the moving device 2192, the amount of light of the blue light BLs of the S polarization component and the P polarization component contained in the light transmitted through the third phase difference element 2191. The ratio of the blue light BLp to the amount of light is adjusted. If it is not necessary to adjust the ratio between the amount of blue light BLs and the amount of blue light BLp, the moving device 2192 for moving the third phase difference element 2191 may not be provided. In that case, the position of the third phase difference element 2191 may be fixed so that the ratio of the light amount of the blue light BLs and the light amount of the blue light BLp becomes the ratio of the preset light amount.

このようにして、本実施形態の光源部21は、S偏光成分の青色光BLsとP偏光成分の青色光BLpとを含む青色波長帯を有する青色光BLと、P偏光成分の赤色光RLpと、を射出する。を射出する。本実施形態において、青色波長帯を有する青色光BLは特許請求の範囲の第1波長帯を有する第1光に対応する。また、P偏光成分の青色光BLpは特許請求の範囲の第1偏光方向に偏光する光に対応し、S偏光成分の青色光BLsは特許請求の範囲の第2偏光方向に偏光する光に対応する。また、赤色波長帯を有する赤色光RLpは特許請求の範囲の第2波長帯を有する第2光に対応する。 In this way, the light source unit 21 of the present embodiment includes the blue light BL having a blue wavelength band including the blue light BLs of the S polarization component and the blue light BLp of the P polarization component, and the red light RLp of the P polarization component. , Is ejected. To eject. In the present embodiment, the blue light BL having a blue wavelength band corresponds to the first light having a first wavelength band in the claims. Further, the blue light BLp of the P polarization component corresponds to the light polarized in the first polarization direction in the range of the patent claim, and the blue light BLs of the S polarization component corresponds to the light polarized in the second polarization direction in the range of the patent claim. do. Further, the red light RLp having a red wavelength band corresponds to the second light having a second wavelength band in the claims.

なお、本実施形態の光源211では、S偏光成分の青色光BLsを射出するように各青色発光素子213を配置しているが、移動式位相差装置219によってS偏光とP偏光の光量比を任意に設定できるため、P偏光成分の青色光を射出するように各青色発光素子213を配置してもよい。すなわち、各青色発光素子213は、射出光軸を中心として90°回転して配置してもよい。また、青色発光素子213または赤色発光素子214は、半導体レーザーに代えて、LED(Light Emitting Diode)等の他の固体光源から構成されていてもよい。 In the light source 211 of the present embodiment, each blue light emitting element 213 is arranged so as to emit blue light BLs of the S polarization component, but the light amount ratio of S polarization and P polarization is determined by the mobile phase difference device 219. Since it can be set arbitrarily, each blue light emitting element 213 may be arranged so as to emit the blue light of the P polarization component. That is, each blue light emitting element 213 may be arranged so as to be rotated by 90 ° about the emission optical axis. Further, the blue light emitting element 213 or the red light emitting element 214 may be composed of another solid-state light source such as an LED (Light Emitting Diode) instead of the semiconductor laser.

[第1光学部材の構成]
第1光学部材22には、光源211から射出された、S偏光成分の青色光BLsとP偏光成分の青色光BLpとを含む青色光BLとP偏光成分の赤色光RLpとが、+X方向に沿って入射される。第1光学部材22は、プレート型の偏光分離素子で構成されている。本実施形態の第1光学部材22は特許請求の範囲の第1偏光分離素子に対応する。
[Structure of the first optical member]
The blue light BL including the blue light BLs of the S-polarizing component and the blue light BLp of the P-polarizing component and the red light RLp of the P-polarizing component emitted from the light source 211 are emitted from the first optical member 22 in the + X direction. It is incident along. The first optical member 22 is composed of a plate-type polarization separating element. The first optical member 22 of the present embodiment corresponds to the first polarization separating element within the scope of claims.

第1光学部材22は、第1透明基板220と、第1光学層221と、第2光学層222と、を有する。第1透明基板220は、互いに逆方向を向く第1面220aおよび第2面220bを有する。第1透明基板220は、一般的な光学ガラス板から構成されている。 The first optical member 22 includes a first transparent substrate 220, a first optical layer 221 and a second optical layer 222. The first transparent substrate 220 has a first surface 220a and a second surface 220b that face each other in opposite directions. The first transparent substrate 220 is made of a general optical glass plate.

第1透明基板220は、X軸およびZ軸に対して45°傾斜するように配置される。言い換えると、第1透明基板220は、XY平面およびYZ平面に対して45°傾斜している。 The first transparent substrate 220 is arranged so as to be inclined by 45 ° with respect to the X-axis and the Z-axis. In other words, the first transparent substrate 220 is tilted by 45 ° with respect to the XY plane and the YZ plane.

第1透明基板220は、第1面220aを光源部21側に向けるように配置される。第1光学層221は第1透明基板220の第1面220aに形成される。したがって、第1光学層221は光源部21に対向配置されるとともにXY平面およびYZ平面に対して45°傾斜している。 The first transparent substrate 220 is arranged so that the first surface 220a faces the light source unit 21 side. The first optical layer 221 is formed on the first surface 220a of the first transparent substrate 220. Therefore, the first optical layer 221 is arranged to face the light source unit 21 and is inclined by 45 ° with respect to the XY plane and the YZ plane.

第1光学層221は、入射される光のうち、青色光BLに対して、P偏光成分を透過し、S偏光成分を反射する偏光分離特性を有する。このため、第1光学層221は、+X方向に沿って入射される青色光BLのうち、P偏光成分の青色光BLpを+X方向に沿って透過させ、S偏光成分の青色光BLsを-Z方向に反射する。さらに、第1光学層221は、赤色波長帯の光を透過させる特性を有する。このため、第1光学層221は、+X方向に沿って入射されるP偏光成分の赤色光RLpを+X方向に沿って透過させる。第1光学層221は、例えば誘電体多層膜から構成されている。 The first optical layer 221 has a polarization separation characteristic of transmitting the P polarization component and reflecting the S polarization component with respect to the blue light BL among the incident light. Therefore, among the blue light BL incident along the + X direction, the first optical layer 221 transmits the blue light BLp of the P polarization component along the + X direction, and transmits the blue light BLs of the S polarization component to −Z. Reflect in the direction. Further, the first optical layer 221 has a property of transmitting light in the red wavelength band. Therefore, the first optical layer 221 transmits the red light RLp of the P polarization component incident along the + X direction along the + X direction. The first optical layer 221 is composed of, for example, a dielectric multilayer film.

第2光学層222は、第1透明基板220の第2面220bに形成される。すなわち、第2光学層222は、第1光学層221に対して+X方向に配置されている。第2光学層222は、入射する光に対して波長帯によらず、P偏光成分の光を透過させるとともに、S偏光成分の光を反射する光学特性を有する。そのため、第1光学層221を透過したP偏光成分の青色光BLpおよびP偏光成分の赤色光RLpは第1透明基板220を透過して第2光学層222に入射する。第2光学層222は、第1光学層221から+X方向に沿って入射されるP偏光成分の青色光BLpおよびP偏光成分の赤色光RLpを+X方向に透過する。本実施形態において、第2光学層222は、例えば誘電体多層膜から構成されている。本実施形態の第2光学層222は、上述したように、入射する光の波長帯によらず、P偏光成分の光を透過させ、S偏光成分の反射する偏光分離機能を有すればよいため、膜設計が容易となる。 The second optical layer 222 is formed on the second surface 220b of the first transparent substrate 220. That is, the second optical layer 222 is arranged in the + X direction with respect to the first optical layer 221. The second optical layer 222 has an optical property of transmitting the light of the P polarization component to the incident light regardless of the wavelength band and reflecting the light of the S polarization component. Therefore, the blue light BLp of the P polarization component and the red light RLp of the P polarization component transmitted through the first optical layer 221 pass through the first transparent substrate 220 and are incident on the second optical layer 222. The second optical layer 222 transmits the blue light BLp of the P-polarizing component and the red light RLp of the P-polarizing component incident along the + X direction from the first optical layer 221 in the + X direction. In the present embodiment, the second optical layer 222 is composed of, for example, a dielectric multilayer film. As described above, the second optical layer 222 of the present embodiment may have a polarization separation function of transmitting the light of the P polarization component and reflecting the S polarization component regardless of the wavelength band of the incident light. , The membrane design becomes easy.

上記構成の第1光学部材22によれば、光源部21から+X方向に沿って入射されるP偏光成分の青色光BLpを+X方向に透過し、S偏光成分の青色光BLsを-Z方向に反射し、光源部21から+X方向に沿って入射されるP偏光成分の赤色光RLpを+X方向に透過することが可能である。 According to the first optical member 22 having the above configuration, the blue light BLp of the P-polarized component incident along the + X direction from the light source unit 21 is transmitted in the + X direction, and the blue light BLs of the S-polarized component is transmitted in the −Z direction. It is possible to transmit the red light RLp of the P-polarized component which is reflected and is incident along the + X direction from the light source unit 21 in the + X direction.

本実施形態の第1光学部材22はプレート型の偏光分離素子であるため、第1透明基板220の第1面220aに形成する第1光学層221の機能と、第1透明基板220の第2面220bに形成する第2光学層222の機能とを分離して設計することができる。そのため、第1光学層221および第2光学層222の膜設計は比較的容易なものとなる。 Since the first optical member 22 of the present embodiment is a plate-type polarization separating element, the function of the first optical layer 221 formed on the first surface 220a of the first transparent substrate 220 and the second of the first transparent substrate 220. It can be designed separately from the function of the second optical layer 222 formed on the surface 220b. Therefore, the film design of the first optical layer 221 and the second optical layer 222 becomes relatively easy.

[第2光学部材の構成]
第2光学部材23は、第1光学部材22に対して+X方向に配置されている。すなわち、第2光学部材23は、第1光学部材22の第2光学層222に対して+X方向に配置されている。第2光学部材23には、第1光学部材22を透過したP偏光成分の青色光BLpが入射される。第2光学部材23は、第1光学部材22と同様、プレート型の偏光分離素子で構成されている。本実施形態の第2光学部材23は特許請求の範囲の第2偏光分離素子に対応する。
[Structure of the second optical member]
The second optical member 23 is arranged in the + X direction with respect to the first optical member 22. That is, the second optical member 23 is arranged in the + X direction with respect to the second optical layer 222 of the first optical member 22. Blue light BLp, which is a P-polarized component transmitted through the first optical member 22, is incident on the second optical member 23. Like the first optical member 22, the second optical member 23 is composed of a plate-type polarization separating element. The second optical member 23 of the present embodiment corresponds to the second polarization separating element within the scope of claims.

第2光学部材23は、第2透明基板230と、第3光学層231と、第4光学層232と、を有する。第2透明基板230は、互いに逆方向を向く第3面230aおよび第4面230bを有する。第2透明基板230は、一般的な光学ガラス板から構成されている。
第2透明基板230は、X軸およびZ軸に対して45°傾斜するように配置される。言い換えると、第2透明基板230は、XY平面およびYZ平面に対して45°傾斜している。
The second optical member 23 has a second transparent substrate 230, a third optical layer 231 and a fourth optical layer 232. The second transparent substrate 230 has a third surface 230a and a fourth surface 230b that face each other in opposite directions. The second transparent substrate 230 is made of a general optical glass plate.
The second transparent substrate 230 is arranged so as to be inclined by 45 ° with respect to the X-axis and the Z-axis. In other words, the second transparent substrate 230 is tilted by 45 ° with respect to the XY plane and the YZ plane.

第2透明基板230は、第3面230aを第1光学部材22側に向けるように配置される。すなわち、第2透明基板230の第3面230aと第1透明基板220の第2面220bとは互いに対向している。第3光学層231は第2透明基板230の第3面230aに形成される。したがって、第3光学層231は第2光学層222に対向配置されるとともにXY平面およびYZ平面に対して45°傾斜している。 The second transparent substrate 230 is arranged so that the third surface 230a faces the first optical member 22 side. That is, the third surface 230a of the second transparent substrate 230 and the second surface 220b of the first transparent substrate 220 face each other. The third optical layer 231 is formed on the third surface 230a of the second transparent substrate 230. Therefore, the third optical layer 231 is arranged to face the second optical layer 222 and is inclined by 45 ° with respect to the XY plane and the YZ plane.

第3光学層231は、入射される光のうち、青色波長帯の光に対して、P偏光成分を反射する特性を有する。このため、第3光学層231は、+X方向に沿って入射されるP偏光成分の青色光BLpを-Z方向に反射する。また、第3光学層231は、赤色波長帯の光のうち少なくともP偏光成分の光を透過する光学特性を有する。このため、第3光学層231は、第1光学部材22から+X方向に入射するP偏光成分の赤色光RLpを+X方向に透過する。さらに、第3光学層231は、緑色波長帯の光に対してP偏光成分を透過し、S偏光成分を反射する偏光分離特性を有する。第3光学層231は、例えば誘電体多層膜から構成されている。 The third optical layer 231 has a characteristic of reflecting the P-polarized component with respect to the light in the blue wavelength band among the incident light. Therefore, the third optical layer 231 reflects the blue light BLp of the P polarization component incident along the + X direction in the −Z direction. Further, the third optical layer 231 has an optical property of transmitting at least the light of the P polarization component among the light of the red wavelength band. Therefore, the third optical layer 231 transmits the red light RLp of the P polarization component incident in the + X direction from the first optical member 22 in the + X direction. Further, the third optical layer 231 has a polarization separation characteristic of transmitting the P polarization component to light in the green wavelength band and reflecting the S polarization component. The third optical layer 231 is composed of, for example, a dielectric multilayer film.

第4光学層232は、第2透明基板230の第4面230bに形成される。すなわち、第4光学層232は、第3光学層231に対して+X方向に配置されている。第4光学層232は、緑色波長帯の光のうち少なくともP偏光成分の光を透過する光学特性を有する。また、第4光学層232は、赤色波長帯の光に対してP偏光成分を透過し、S偏光成分を反射する偏光分離特性を有する。第4光学層232は、例えば誘電体多層膜から構成されている。なお、第3光学層231として、赤色波長帯の光のS偏光成分の光を反射する光学特性を有する膜を用いた場合、第4光学層232は単なるARコート膜で構成することができる。 The fourth optical layer 232 is formed on the fourth surface 230b of the second transparent substrate 230. That is, the fourth optical layer 232 is arranged in the + X direction with respect to the third optical layer 231. The fourth optical layer 232 has an optical property of transmitting light of at least the P polarization component of the light in the green wavelength band. Further, the fourth optical layer 232 has a polarization separation characteristic of transmitting a P-polarizing component to light in the red wavelength band and reflecting the S-polarizing component. The fourth optical layer 232 is composed of, for example, a dielectric multilayer film. When a film having optical characteristics of reflecting the light of the S-polarizing component of the red wavelength band light is used as the third optical layer 231, the fourth optical layer 232 can be formed of a simple AR-coated film.

上記構成の第2光学部材23によれば、第1光学部材22から+X方向に沿って入射されるP偏光成分の青色光BLpを-Z方向に反射し、第1光学部材22から+X方向に沿って入射されるS偏光成分の赤色光RLsを+X方向に透過することが可能である。 According to the second optical member 23 having the above configuration, the blue light BLp of the P polarization component incident from the first optical member 22 along the + X direction is reflected in the −Z direction and is reflected from the first optical member 22 in the + X direction. It is possible to transmit the red light RLs of the S polarization component incident along the line in the + X direction.

本実施形態の第2光学部材23はプレート型の偏光分離素子であるため、第2透明基板230の第3面230aに形成する第3光学層231の機能と、第2透明基板230の第4面230bに形成する第4光学層232の機能とを分離して設計することができる。そのため、第3光学層231および第4光学層232の膜設計は比較的容易なものとなる。 Since the second optical member 23 of the present embodiment is a plate-type polarization separating element, the function of the third optical layer 231 formed on the third surface 230a of the second transparent substrate 230 and the fourth of the second transparent substrate 230. It can be designed separately from the function of the fourth optical layer 232 formed on the surface 230b. Therefore, the film design of the third optical layer 231 and the fourth optical layer 232 becomes relatively easy.

[第1位相差素子の構成]
第1位相差素子24は、第1光学部材22に対して-Z方向に配置されている。すなわち、第1位相差素子24は、Z軸上において第1光学部材22と第1拡散装置26との間に配置されている。第1位相差素子24には、第1光学部材22の第1光学層221により-Z方向に反射されたS偏光成分の青色光BLsが入射する。第1位相差素子24は、入射される青色光BLsの青色波長帯に対する1/4波長板で構成されている。第1光学部材22で反射されたS偏光成分の青色光BLsは、第1位相差素子24によって例えば右回りの円偏光の青色光BLc1に変換された後、第1集光素子25に向けて射出される。すなわち、第1位相差素子24は、入射される青色光BLsの偏光状態を変換する。
[Structure of first phase difference element]
The first retardation element 24 is arranged in the −Z direction with respect to the first optical member 22. That is, the first retardation element 24 is arranged between the first optical member 22 and the first diffusion device 26 on the Z axis. Blue light BLs of the S polarization component reflected in the −Z direction by the first optical layer 221 of the first optical member 22 are incident on the first retardation element 24. The first retardation element 24 is composed of a quarter wave plate with respect to the blue wavelength band of the incident blue light BLs. The blue light BLs of the S polarization component reflected by the first optical member 22 are converted into, for example, clockwise circularly polarized blue light BLc1 by the first retardation element 24, and then directed toward the first condensing element 25. Be ejected. That is, the first retardation element 24 converts the polarization state of the incident blue light BLs.

[第1集光素子の構成]
第1集光素子25は、第1位相差素子24に対して-Z方向に配置されている。すなわち、第1集光素子25は、Z軸上において第1位相差素子24と第1拡散装置26との間に配置されている。第1集光素子25は、第1位相差素子24から入射される青色光BLc1を第1拡散装置26の拡散板261上に集束させる。また、第1集光素子25は、第1拡散装置26から入射される、後述する青色光BLc2を平行化する。なお、図3の例では、第1集光素子25は、第1レンズ251と第2レンズ252とから構成されているが、第1集光素子25を構成するレンズの数は限定されない。
[Structure of the first condensing element]
The first light collecting element 25 is arranged in the −Z direction with respect to the first retardation element 24. That is, the first light collecting element 25 is arranged between the first retardation element 24 and the first diffusion device 26 on the Z axis. The first condensing element 25 focuses the blue light BLc1 incident from the first retardation element 24 on the diffusing plate 261 of the first diffusing device 26. Further, the first condensing element 25 parallelizes the blue light BLc2, which will be described later, incident from the first diffusing device 26. In the example of FIG. 3, the first condensing element 25 is composed of the first lens 251 and the second lens 252, but the number of lenses constituting the first condensing element 25 is not limited.

[第1拡散装置の構成]
第1拡散装置26は、第1集光素子25に対して-Z方向に配置されている。すなわち、第1拡散装置26は、第1光学部材22に対して-Z方向に配置されている。第1拡散装置26は、第1集光素子25から-Z方向に入射される青色光BLc1を、後述する波長変換素子28から射出される緑色光GLと同等の拡散角となるように拡散させつつ+Z方向に反射する。第1拡散装置26は、拡散板261と、回転装置262と、を備える。拡散板261は、できる限りランバート散乱に近い反射特性を持つことが好ましく、入射された青色光BLc1を広角に反射する。回転装置262は、モーター等から構成され、拡散板261を+Z方向と平行な回転軸R1を中心として回転させる。
本実施形態の拡散板261は、特許請求の範囲の第1拡散素子に対応する。
[Structure of the first diffuser]
The first diffusing device 26 is arranged in the −Z direction with respect to the first condensing element 25. That is, the first diffusion device 26 is arranged in the −Z direction with respect to the first optical member 22. The first diffusing device 26 diffuses the blue light BLc1 incident in the −Z direction from the first condensing element 25 so as to have a diffusion angle equivalent to that of the green light GL emitted from the wavelength conversion element 28 described later. While reflecting in the + Z direction. The first diffusion device 26 includes a diffusion plate 261 and a rotation device 262. The diffuser plate 261 preferably has a reflection characteristic as close as possible to Lambert scattering, and reflects the incident blue light BLc1 at a wide angle. The rotating device 262 is composed of a motor or the like, and rotates the diffusion plate 261 around a rotation axis R1 parallel to the + Z direction.
The diffusion plate 261 of the present embodiment corresponds to the first diffusion element within the scope of claims.

拡散板261に入射された青色光BLc1は、拡散板261で反射されることにより、回転方向が反対方向の円偏光である青色光BLc2に変換される。すなわち、右回りの円偏光の青色光BLc1は、拡散板261によって左回りの円偏光の青色光BLc2に変換される。第1拡散装置26から射出された青色光BLc2は、第1集光素子25を+Z方向に通過した後、第1位相差素子24に再び入射する。このとき、第1集光素子25から第1位相差素子24に入射される青色光BLc2は、第1位相差素子24によって、P偏光成分の青色光BLpに変換される。変換された青色光BLpは、第1光学部材22に入射する。このとき、第1光学層221は、拡散板261から+Z方向に沿って射出されて入射する青色光BLpを+Z方向に透過させる。第2光学層222は、第1光学層221から+Z方向に沿って射出されて第1透明基板220を透過して入射する青色光BLpを+Z方向に透過させる。このようにして、変換された青色光BLpは、第1光学部材22から+Z方向に射出される。 The blue light BLc1 incident on the diffuser plate 261 is reflected by the diffuser plate 261 and converted into blue light BLc2 which is circularly polarized light in the opposite direction of rotation. That is, the clockwise circularly polarized blue light BLc1 is converted into the counterclockwise circularly polarized blue light BLc2 by the diffuser plate 261. The blue light BLc2 emitted from the first diffusing device 26 passes through the first condensing element 25 in the + Z direction, and then re-enters the first retardation element 24. At this time, the blue light BLc2 incident on the first phase difference element 24 from the first light collecting element 25 is converted into the blue light BLp of the P polarization component by the first phase difference element 24. The converted blue light BLp is incident on the first optical member 22. At this time, the first optical layer 221 transmits the incident blue light BLp emitted from the diffuser plate 261 along the + Z direction in the + Z direction. The second optical layer 222 transmits the blue light BLp emitted from the first optical layer 221 along the + Z direction and transmitted through the first transparent substrate 220 and incident in the + Z direction. The blue light BLp converted in this way is emitted from the first optical member 22 in the + Z direction.

[第2位相差素子の構成]
第2位相差素子34は、第2光学部材23に対して+X方向に配置されている。すなわち、第2位相差素子34は、X軸上において第2光学部材23と第2拡散装置36との間に配置されている。第2位相差素子34には、第2光学部材23から+X方向に沿って入射するP偏光成分の赤色光RLpが入射する。第2位相差素子34は、入射される赤色光RLpの赤色波長帯に対する1/4波長板で構成されている。第2光学部材23を透過したP偏光成分の赤色光RLpは、第2位相差素子34によって例えば右回りの円偏光の赤色光RLc1に変換された後、第2集光素子27に向けて射出される。すなわち、第2位相差素子34は、入射される赤色光RLpの偏光状態を変換する。
[Structure of second phase difference element]
The second phase difference element 34 is arranged in the + X direction with respect to the second optical member 23. That is, the second phase difference element 34 is arranged between the second optical member 23 and the second diffusion device 36 on the X axis. The red light RLp of the P polarization component incident along the + X direction is incident on the second phase difference element 34 from the second optical member 23. The second retardation element 34 is composed of a quarter wave plate with respect to the red wavelength band of the incident red light RLp. The red light RLp of the P-polarized component transmitted through the second optical member 23 is converted into, for example, clockwise circularly polarized red light RLc1 by the second retardation element 34, and then emitted toward the second condensing element 27. Will be done. That is, the second phase difference element 34 converts the polarization state of the incident red light RLp.

[第2集光素子の構成]
第2集光素子27は、第2位相差素子34に対して+X方向に配置されている。すなわち、第2集光素子27は、X軸上において第2位相差素子34と第2拡散装置36との間に配置されている。第2集光素子27は、第2位相差素子34から入射される赤色光RLc1を第2拡散装置36の拡散板361上に集束させる。また、第2集光素子27は、第2拡散装置36から入射される、後述する赤色光RLc2を平行化する。なお、図3の例では、第2集光素子27は、第1レンズ271と第2レンズ272とから構成されているが、第2集光素子27を構成するレンズの数は限定されない。
[Structure of the second light collecting element]
The second light collecting element 27 is arranged in the + X direction with respect to the second retardation element 34. That is, the second light collecting element 27 is arranged between the second phase difference element 34 and the second diffusing device 36 on the X axis. The second condensing element 27 focuses the red light RLc1 incident from the second retardation element 34 on the diffusing plate 361 of the second diffusing device 36. Further, the second condensing element 27 parallelizes the red light RLc2, which will be described later, incident from the second diffusing device 36. In the example of FIG. 3, the second condensing element 27 is composed of the first lens 271 and the second lens 272, but the number of lenses constituting the second condensing element 27 is not limited.

[第2拡散装置の構成]
第2拡散装置36は、第2集光素子27に対して+X方向に配置されている。すなわち、第2拡散装置36は、第2光学部材23に対して+X方向に配置されている。第2拡散装置36は、第2集光素子27から+X方向に入射される赤色光RLpを、後述する波長変換素子28から射出される緑色光GLと同等の拡散角となるように拡散させつつ+Z方向に反射する。第2拡散装置36は、拡散板361と、回転装置362と、を備える。拡散板361は、できる限りランバート散乱に近い反射特性を持つことが好ましく、入射された赤色光RLc1を広角に反射する。回転装置362は、モーター等から構成され、拡散板361をX軸と平行な回転軸R2を中心として回転させる。
本実施形態の拡散板361は、特許請求の範囲の第2拡散素子に対応する。
[Structure of the second diffuser]
The second diffusing device 36 is arranged in the + X direction with respect to the second light collecting element 27. That is, the second diffusion device 36 is arranged in the + X direction with respect to the second optical member 23. The second diffusing device 36 diffuses the red light RLp incident in the + X direction from the second condensing element 27 so as to have a diffusion angle equivalent to that of the green light GL emitted from the wavelength conversion element 28 described later. It reflects in the + Z direction. The second diffusion device 36 includes a diffusion plate 361 and a rotation device 362. The diffuser plate 361 preferably has a reflection characteristic as close as possible to Lambert scattering, and reflects the incident red light RLc1 at a wide angle. The rotation device 362 is composed of a motor or the like, and rotates the diffusion plate 361 around a rotation axis R2 parallel to the X axis.
The diffusion plate 361 of the present embodiment corresponds to the second diffusion element within the scope of claims.

拡散板361に入射された赤色光RLc1は、拡散板361で反射されることにより、回転方向が反対方向の円偏光である赤色光RLc2に変換される。すなわち、左回りの円偏光の赤色光RLc1は、拡散板361によって右回りの円偏光の赤色光RLc2に変換される。第2拡散装置36から射出された赤色光RLc2は、第2集光素子27を-X方向に通過した後、第2位相差素子34に再び入射する。このとき、第2集光素子27から第2位相差素子34に入射される赤色光RLc2は、第2位相差素子34によって、S偏光成分の赤色光RLsに変換される。変換された赤色光RLsは、第2光学部材23に入射する。このとき、第4光学層232は、拡散板361から-X方向に沿って射出されて入射する赤色光RLsを+Z方向に反射させる。このようにして、変換された赤色光RLsは、第2光学部材23から+Z方向に射出される。 The red light RLc1 incident on the diffuser plate 361 is reflected by the diffuser plate 361 and converted into red light RLc2 which is circularly polarized light in the opposite direction of rotation. That is, the counterclockwise circularly polarized red light RLc1 is converted into the clockwise circularly polarized red light RLc2 by the diffuser plate 361. The red light RLc2 emitted from the second diffusing device 36 passes through the second condensing element 27 in the −X direction, and then re-enters the second retardation element 34. At this time, the red light RLc2 incident on the second phase difference element 34 from the second light collecting element 27 is converted into red light RLs of the S polarization component by the second phase difference element 34. The converted red light RLs are incident on the second optical member 23. At this time, the fourth optical layer 232 reflects the incident red light RLs emitted from the diffuser plate 361 along the −X direction in the + Z direction. The red light RLs converted in this way are emitted from the second optical member 23 in the + Z direction.

[第3集光素子の構成]
第3集光素子35は、第2光学部材23に対して-Z方向に配置されている。すなわち、第3集光素子35は、Z軸上において第2光学部材23と波長変換素子28との間に配置されている。第3集光素子35は、第2光学部材23で反射された青色光BLpを波長変換素子28上に集束させる。また、第3集光素子35は、波長変換素子28から射出される、後述する緑色光GLを平行化し、第2光学部材23に向けて射出する。なお、図3の例では、第3集光素子35は、第1レンズ351と第2レンズ352とから構成されているが、第3集光素子35を構成するレンズの数は限定されない。
[Structure of the third condensing element]
The third light collecting element 35 is arranged in the −Z direction with respect to the second optical member 23. That is, the third light collecting element 35 is arranged between the second optical member 23 and the wavelength conversion element 28 on the Z axis. The third condensing element 35 focuses the blue light BLp reflected by the second optical member 23 on the wavelength conversion element 28. Further, the third condensing element 35 parallelizes the green light GL, which will be described later, emitted from the wavelength conversion element 28, and emits the green light GL toward the second optical member 23. In the example of FIG. 3, the third condensing element 35 is composed of the first lens 351 and the second lens 352, but the number of lenses constituting the third condensing element 35 is not limited.

[波長変換素子の構成]
波長変換素子28は、第3集光素子35に対して-Z方向に配置されている。すなわち、波長変換素子28は、第2光学部材23に対して-Z方向に配置されている。波長変換素子28は、光が入射されることによって励起され、入射された光の波長とは異なる波長を有する光を、光の入射方向とは反対方向に射出する反射型の波長変換素子である。換言すると、波長変換素子28は、入射された光を波長変換し、波長変換された光を光の入射方向とは反対方向に射出する。
[Structure of wavelength conversion element]
The wavelength conversion element 28 is arranged in the −Z direction with respect to the third light collecting element 35. That is, the wavelength conversion element 28 is arranged in the −Z direction with respect to the second optical member 23. The wavelength conversion element 28 is a reflection type wavelength conversion element that is excited by the incident light and emits light having a wavelength different from the wavelength of the incident light in the direction opposite to the incident direction of the light. .. In other words, the wavelength conversion element 28 converts the incident light into wavelength, and emits the wavelength-converted light in the direction opposite to the incident direction of the light.

本実施形態では、波長変換素子28は、青色光によって励起されて緑色光を射出する緑色蛍光体を含有している。具体的に波長変換素子28は、例えばLuAl12:Ce3+系蛍光体、Y:Eu2+系蛍光体、(Ba,Sr)SiO:Eu2+系蛍光体、BaSi12:Eu2+系蛍光体、(Si,Al)(O,N):Eu2+系蛍光体等の蛍光体材料を含んでいる。 In the present embodiment, the wavelength conversion element 28 contains a green phosphor that is excited by blue light and emits green light. Specifically, the wavelength conversion element 28 is, for example, Lu 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ system phosphor, Y 3 O 4 : Eu 2+ system phosphor, (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ system phosphor, Ba. 3 Si 6 O 12 N 2 : Fluorescent material such as Eu 2+ fluorescent material, (Si, Al) 6 (O, N) 8 : Eu 2+ fluorescent material is contained.

波長変換素子28は、第2光学部材23から-Z方向に沿って入射される青色光BLpの青色波長帯よりも長い緑色波長帯を有する蛍光、すなわち、非偏光の緑色光GLを+Z方向に射出する。緑色光GLは、例えば500~570nmの波長帯を有し、S偏光成分とP偏光成分とが混在した緑色光である。
本実施形態の緑色波長帯を有する蛍光、すなわち、非偏光の緑色光GLは、特許請求の範囲の第3波長帯を有する第3光に対応する。
The wavelength conversion element 28 transmits fluorescence having a green wavelength band longer than the blue wavelength band of the blue light BLp incident along the −Z direction from the second optical member 23, that is, unpolarized green light GL in the + Z direction. Eject. The green light GL has a wavelength band of, for example, 500 to 570 nm, and is a green light in which an S-polarized component and a P-polarized component are mixed.
The fluorescence having the green wavelength band of the present embodiment, that is, the unpolarized green light GL corresponds to the third light having the third wavelength band in the claims.

波長変換素子28から射出された緑色光GLは、+Z方向に沿って第3集光素子35を透過して略平行化された後、第2光学部材23に入射する。本実施形態の波長変換素子28は固定型の波長変換素子であるが、この構成に代えて、Z軸に平行な回転軸を中心として波長変換素子28を回転させる回転装置を備える回転型の波長変換素子が用いられてもよい。この場合、波長変換素子28の温度上昇が抑えられ、波長変換効率を高めることができる。 The green light GL emitted from the wavelength conversion element 28 passes through the third condensing element 35 along the + Z direction and is substantially paralleled, and then incidents on the second optical member 23. The wavelength conversion element 28 of the present embodiment is a fixed wavelength conversion element, but instead of this configuration, a rotary wavelength having a rotating device for rotating the wavelength conversion element 28 around a rotation axis parallel to the Z axis. A conversion element may be used. In this case, the temperature rise of the wavelength conversion element 28 is suppressed, and the wavelength conversion efficiency can be improved.

上述したように、第2光学部材23の第3光学層231は、緑色波長帯の光に対してS偏光を反射し、P偏光を透過する偏光分離特性を有する。このため、第3光学層231に入射された非偏光の緑色光GLのうち、S偏光成分の緑色光GLsは、第3光学層231によって-X方向に反射されて第1光学部材22の第2光学層222に入射される。上述したように、第2光学層222は、入射する光に対して波長帯によらずS偏光を反射する光学特性を有する。そのため、第2光学層222は、-X方向に沿って入射するS偏光成分の緑色光GLsを+Z方向に反射する。
これにより、第1光学部材22は、波長変換素子28から射出された緑色光GLのうちS偏光成分の緑色光GLsを+Z方向に射出することが可能である。
As described above, the third optical layer 231 of the second optical member 23 has a polarization separation characteristic of reflecting S polarization with respect to light in the green wavelength band and transmitting P polarization. Therefore, of the unpolarized green light GL incident on the third optical layer 231, the green light GLs of the S-polarized component are reflected by the third optical layer 231 in the −X direction and are reflected by the third optical layer 231 in the −X direction to the first optical member 22. 2 It is incident on the optical layer 222. As described above, the second optical layer 222 has an optical property of reflecting S-polarized light with respect to incident light regardless of the wavelength band. Therefore, the second optical layer 222 reflects the green light GLs of the S polarization component incident along the −X direction in the + Z direction.
As a result, the first optical member 22 can emit the green light GLs of the S polarization component among the green light GL emitted from the wavelength conversion element 28 in the + Z direction.

一方、第3光学層231に入射された非偏光の緑色光GLのうち、P偏光成分の緑色光GLpは、第3光学層231を+Z方向に透過して第4光学層232に入射する。上述したように、第4光学層232は、緑色波長帯の光のうち少なくともP偏光成分の光を透過する。そのため、第4光学層232は、第3光学層231から+Z方向に沿って入射するP偏光成分の緑色光GLpを+Z方向に透過させる。
これにより、第2光学部材23は、P偏光成分の緑色光GLpを+Z方向に射出することが可能である。
本実施形態において、P偏光成分の緑色光GLpは特許請求の範囲の第1偏光方向に偏光する第3光に対応し、S偏光成分の緑色光GLsは特許請求の範囲の第2偏光方向に偏光する第3光に対応する。
On the other hand, of the unpolarized green light GL incident on the third optical layer 231, the green light GLp of the P-polarized component passes through the third optical layer 231 in the + Z direction and is incident on the fourth optical layer 232. As described above, the fourth optical layer 232 transmits light of at least the P polarization component of the light in the green wavelength band. Therefore, the fourth optical layer 232 transmits the green light GLp of the P-polarized component incident along the + Z direction from the third optical layer 231 in the + Z direction.
As a result, the second optical member 23 can emit the green light GLp of the P polarization component in the + Z direction.
In the present embodiment, the green light GLp of the P polarization component corresponds to the third light polarized in the first polarization direction in the range of the patent claim, and the green light GLs of the S polarization component corresponds to the second polarization direction in the range of the patent claim. Corresponds to the third light to be polarized.

[ミラーユニットの構成]
図5はミラーユニット40の構成を示す斜視図である。図6はミラーユニット40を-X方向から+X方向に視た側断面図である。図6では、第3集光素子35から射出されて第2光学部材23に入射する緑色光GLを示している。
[Mirror unit configuration]
FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the mirror unit 40. FIG. 6 is a side sectional view of the mirror unit 40 viewed from the −X direction to the + X direction. FIG. 6 shows the green light GL emitted from the third light collecting element 35 and incident on the second optical member 23.

図5に示すように、ミラーユニット40は、第1ミラー141と、第2ミラー142と、を有する。本実施形態のミラーユニット40は、第1透明基板220および第2透明基板230を支持する支持部材としての機能を有する。
第1ミラー141は第1透明基板220および第2透明基板230に対して、+Y方向に配置されている。第1ミラー141は、少なくとも第1透明基板220および第2透明基板230に面する内面側が光反射面となっている。第2ミラー142は、第1透明基板220および第2透明基板230に対して、-Y方向に配置されている。第2ミラー142は、少なくとも第1透明基板220および第2透明基板230に面する内面側が光反射面となっている。
なお、本実施形態において、+Y方向は特許請求の範囲の第5方向に対応し、-Y方向は特許請求の範囲の第6方向に対応する。
As shown in FIG. 5, the mirror unit 40 has a first mirror 141 and a second mirror 142. The mirror unit 40 of the present embodiment has a function as a support member for supporting the first transparent substrate 220 and the second transparent substrate 230.
The first mirror 141 is arranged in the + Y direction with respect to the first transparent substrate 220 and the second transparent substrate 230. The first mirror 141 has a light reflecting surface on the inner surface side facing at least the first transparent substrate 220 and the second transparent substrate 230. The second mirror 142 is arranged in the −Y direction with respect to the first transparent substrate 220 and the second transparent substrate 230. The second mirror 142 has a light reflecting surface at least on the inner surface side facing the first transparent substrate 220 and the second transparent substrate 230.
In the present embodiment, the + Y direction corresponds to the fifth direction of the claims, and the −Y direction corresponds to the sixth direction of the claims.

本実施形態において、波長変換素子28から射出された緑色光GLは第3集光素子35によって略平行化されるが、一部の成分は発散した状態で第2光学部材23に入射する。ここで、比較例の光源装置として、本実施形態の光源装置2からミラーユニット40を取り除いた構成を考える。 In the present embodiment, the green light GL emitted from the wavelength conversion element 28 is substantially parallelized by the third condensing element 35, but some of the components are incident on the second optical member 23 in a divergent state. Here, as the light source device of the comparative example, consider a configuration in which the mirror unit 40 is removed from the light source device 2 of the present embodiment.

第2光学部材23はプレート型の偏光分離素子であるため、比較例の光源装置のようにミラーユニット40を有しない場合、第3集光素子35から射出された緑色光GLの一部が第2光学部材23よりも外側に拡がることで第2光学部材23に入射できず、緑色光GLの光利用効率が低下するおそれがある。 Since the second optical member 23 is a plate-type polarization separating element, when the mirror unit 40 is not provided as in the light source device of the comparative example, a part of the green light GL emitted from the third condensing element 35 is the first. Since it spreads outward from the two optical members 23, it cannot enter the second optical member 23, and the light utilization efficiency of the green light GL may decrease.

これに対して、本実施形態の光源装置2ではミラーユニット40を備えるため、図6に示すように、Y方向において拡がった緑色光GLを第1ミラー141および第2ミラー142で反射することで第2光学部材23に取り込むことができる。これにより、緑色光GLの光利用効率を向上させることができる。 On the other hand, since the light source device 2 of the present embodiment includes the mirror unit 40, as shown in FIG. 6, the green light GL spread in the Y direction is reflected by the first mirror 141 and the second mirror 142. It can be incorporated into the second optical member 23. Thereby, the light utilization efficiency of the green light GL can be improved.

また、第1集光素子25から射出されてY方向に拡がった青色光BLpについても第1ミラー141および第2ミラー142で反射することで第1光学部材22に効率良く取り込むことができる。これにより、青色光BLpの光利用効率を向上させることができる。また、第2集光素子27から射出されてY方向に拡がった赤色光RLsについても第1ミラー141および第2ミラー142で反射することで第2光学部材23に効率良く取り込むことができる。これにより、赤色光RLsの光利用効率を向上させることができる。さらに、光源部21からY方向に拡がった状態で射出された青色光BLおよび赤色光RLpについても第1ミラー141および第2ミラー142で反射することで第1光学部材22に効率良く取り込むことができる。これにより、青色光BLおよび赤色光RLpの光利用効率を向上させることができる。 Further, the blue light BLp emitted from the first condensing element 25 and spreading in the Y direction can also be efficiently taken into the first optical member 22 by being reflected by the first mirror 141 and the second mirror 142. This makes it possible to improve the light utilization efficiency of the blue light BLp. Further, the red light RLs emitted from the second light collecting element 27 and spread in the Y direction can also be efficiently taken into the second optical member 23 by being reflected by the first mirror 141 and the second mirror 142. This makes it possible to improve the light utilization efficiency of red light RLs. Further, the blue light BL and the red light RLp emitted from the light source unit 21 in the Y direction can be efficiently taken into the first optical member 22 by being reflected by the first mirror 141 and the second mirror 142. can. This makes it possible to improve the light utilization efficiency of the blue light BL and the red light RLp.

[第1色分離素子の構成]
図7は、-X方向から見た光源装置2の側面図である。すなわち、図7は、第1色分離素子29および第4位相差素子30等を-X方向から見た状態を示している。図7においては、図面を見やすくするため、第1位相差素子24、第1集光素子25、および第1拡散装置26等の図示を省略している。
[Structure of first color separation element]
FIG. 7 is a side view of the light source device 2 as viewed from the −X direction. That is, FIG. 7 shows a state in which the first color separating element 29, the fourth retardation element 30, and the like are viewed from the −X direction. In FIG. 7, the first retardation element 24, the first condensing element 25, the first diffusion device 26, and the like are omitted in order to make the drawings easier to see.

図7に示すように、第1色分離素子29は、第1光学部材22に対して+Z方向に配置されている。第1色分離素子29は、ダイクロイックプリズム291と、反射プリズム292と、を有する。ダイクロイックプリズム291と反射プリズム292とは、Y軸に沿って並んで配置されている。第1色分離素子29は、第1光学部材22から+Z方向に射出された光を、青色光BLpと緑色光GLsとに分離する。 As shown in FIG. 7, the first color separating element 29 is arranged in the + Z direction with respect to the first optical member 22. The first color separation element 29 has a dichroic prism 291 and a reflection prism 292. The dichroic prism 291 and the reflection prism 292 are arranged side by side along the Y axis. The first color separation element 29 separates the light emitted from the first optical member 22 in the + Z direction into blue light BLp and green light GLs.

ダイクロイックプリズム291には、第1光学部材22から射出された青色光BLpと緑色光GLsとを含む光が入射される。ダイクロイックプリズム291は、略直角二等辺三角柱状の2つの基材を組み合わせて略直方体形状に形成されたプリズム型の色分離素子から構成されている。2つの基材の界面には、色分離層2911が設けられている。色分離層2911は、Y軸およびZ軸に対して45°傾斜している。換言すると、色分離層2911は、XY平面およびYZ平面に対して45°傾斜している。 Light including blue light BLp and green light GLs emitted from the first optical member 22 is incident on the dichroic prism 291. The dichroic prism 291 is composed of a prism-type color separation element formed in a substantially rectangular parallelepiped shape by combining two base materials having a substantially right-angled isosceles triangular column. A color separation layer 2911 is provided at the interface between the two substrates. The color separation layer 2911 is tilted by 45 ° with respect to the Y-axis and the Z-axis. In other words, the color separation layer 2911 is tilted by 45 ° with respect to the XY plane and the YZ plane.

色分離層2911は、入射される光のうち、青色光成分を反射させ、青色波長帯よりも大きい波長帯を有する色光、すなわち、緑色光成分を透過するダイクロイックミラーとして機能する。このため、第1光学部材22からダイクロイックプリズム291に入射した光のうち、緑色光GLsは、色分離層2911を+Z方向に透過して、ダイクロイックプリズム291の外部に射出される。 The color separation layer 2911 functions as a dichroic mirror that reflects the blue light component of the incident light and transmits the color light having a wavelength band larger than the blue wavelength band, that is, the green light component. Therefore, of the light incident on the dichroic prism 291 from the first optical member 22, the green light GLs pass through the color separation layer 2911 in the + Z direction and are emitted to the outside of the dichroic prism 291.

一方、第1光学部材22からダイクロイックプリズム291に入射した光のうち、青色光BLpは、色分離層2911によって-Y方向に反射される。本実施形態の場合、青色光BLpはダイクロイックプリズム291の色分離層2911に対するS偏光成分の光であり、緑色光GLsはダイクロイックプリズム291の色分離層2911に対するP偏光成分の光である。すなわち、本実施形態の色分離層2911は、S偏光成分の光として入射する青色光BLpを反射し、P偏光成分の光として入射する緑色光GLsを透過させる。一般的に、S偏光成分の光は反射し易く、P偏光成分の光は透過し易い。本実施形態の色分離層2911は、上述のようにP偏光を透過、S偏光を反射するように設計すればよいため、色分離層2911の膜設計は容易となる。 On the other hand, of the light incident on the dichroic prism 291 from the first optical member 22, the blue light BLp is reflected in the −Y direction by the color separation layer 2911. In the case of the present embodiment, the blue light BLp is the light of the S polarization component with respect to the color separation layer 2911 of the dichroic prism 291 and the green light GLs is the light of the P polarization component with respect to the color separation layer 2911 of the dichroic prism 291. That is, the color separation layer 2911 of the present embodiment reflects the blue light BLp incident as the light of the S polarization component, and transmits the green light GLs incident as the light of the P polarization component. In general, the light of the S-polarized component is easily reflected, and the light of the P-polarized component is easily transmitted. Since the color separation layer 2911 of the present embodiment may be designed so as to transmit P polarization and reflect S polarization as described above, the film design of the color separation layer 2911 becomes easy.

なお、ダイクロイックプリズム291に代えて、色分離層2911を有するダイクロイックミラーを採用してもよい。また、第1色分離素子29は、偏光分離層を有する偏光分離素子と、反射プリズム292とを有する構成であってもよい。ダイクロイックプリズム291に代えて、例えば入射された青色光BLpを+Z方向に透過させ、緑色光GLsを反射プリズム292に向けて-Y方向に反射させる偏光分離素子を第1色分離素子29に採用したとしても、ダイクロイックプリズム291を有する第1色分離素子29と同様に、青色光BLpと緑色光GLsとを分離することができる。 Instead of the dichroic prism 291, a dichroic mirror having a color separation layer 2911 may be adopted. Further, the first color separation element 29 may have a configuration having a polarization separation element having a polarization separation layer and a reflection prism 292. Instead of the dichroic prism 291, for example, a polarization separation element that transmits incident blue light BLp in the + Z direction and reflects green light GLs toward the reflection prism 292 in the −Y direction is adopted for the first color separation element 29. However, the blue light BLp and the green light GLs can be separated in the same manner as the first color separating element 29 having the dichroic prism 291.

反射プリズム292は、ダイクロイックプリズム291に対して-Y方向に配置されている。反射プリズム292には、色分離層2911で反射された青色光BLpが入射される。反射プリズム292は、略直角二等辺三角柱状の2つの基材を組み合わせて略直方体形状に形成されたプリズム型の反射素子である。2つの基材の界面には、反射層2921が設けられている。反射層2921は、+Y方向および+Z方向に対して45°傾斜している。換言すると、反射層2921は、XY平面およびYZ平面に対して45°傾斜している。すなわち、反射層2921と色分離層2911とは、平行に配置されている。 The reflection prism 292 is arranged in the −Y direction with respect to the dichroic prism 291. Blue light BLp reflected by the color separation layer 2911 is incident on the reflection prism 292. The reflection prism 292 is a prism-type reflection element formed in a substantially rectangular parallelepiped shape by combining two base materials having a substantially right-angled isosceles triangular columnar shape. A reflective layer 2921 is provided at the interface between the two substrates. The reflective layer 2921 is inclined by 45 ° with respect to the + Y direction and the + Z direction. In other words, the reflective layer 2921 is tilted 45 ° with respect to the XY and YZ planes. That is, the reflective layer 2921 and the color separation layer 2911 are arranged in parallel.

反射層2921は、ダイクロイックプリズム291から-Y方向に入射される青色光BLpを+Z方向に反射する。反射層2921によって反射された青色光BLp1は、反射プリズム292から+Z方向に射出される。なお、反射プリズム292に代えて、反射層2921を有する反射ミラーを採用してもよい。 The reflective layer 2921 reflects the blue light BLp incident in the −Y direction from the dichroic prism 291 in the + Z direction. The blue light BLp1 reflected by the reflection layer 2921 is emitted from the reflection prism 292 in the + Z direction. In addition, instead of the reflection prism 292, a reflection mirror having a reflection layer 2921 may be adopted.

[第4位相差素子の構成]
第4位相差素子30は、ダイクロイックプリズム291に対する+Z方向に配置されている。換言すると、第4位相差素子30は、ダイクロイックプリズム291から射出される緑色光GLsの光路上に配置されている。第4位相差素子30は、入射される緑色光GLsが有する緑色波長帯に対する1/2波長板で構成されている。第4位相差素子30は、ダイクロイックプリズム291から入射される緑色光GLsを、P偏光成分の緑色光GLp1に変換する。第4位相差素子30によってP偏光成分に変換された緑色光GLp1は、光源装置2から+Z方向に射出されて、図1に示す均一化装置4に入射する。なお、第4位相差素子30は、ダイクロイックプリズム291の緑色光GLsが射出される面に接して設けられていてもよい。
[Structure of 4th phase difference element]
The fourth phase difference element 30 is arranged in the + Z direction with respect to the dichroic prism 291. In other words, the fourth phase difference element 30 is arranged on the optical path of the green light GLs emitted from the dichroic prism 291. The fourth retardation element 30 is composed of a 1/2 wave plate with respect to the green wavelength band of the incident green light GLs. The fourth phase difference element 30 converts the green light GLs incident from the dichroic prism 291 into the green light GLp1 of the P polarization component. The green light GLp1 converted into the P polarization component by the fourth retardation element 30 is emitted from the light source device 2 in the + Z direction and is incident on the homogenizing device 4 shown in FIG. The fourth phase difference element 30 may be provided in contact with the surface of the dichroic prism 291 from which green light GLs are emitted.

緑色光GLp1は、青色光BLpとは空間的に分離され、光源装置2における青色光BLpの射出位置とは異なる射出位置から射出され、均一化装置4に入射する。詳述すると、緑色光GLp1は、光源装置2における青色光BLpの射出位置から+Y方向に離れた射出位置から射出され、均一化装置4に入射する。 The green light GLp1 is spatially separated from the blue light BLp, is emitted from an emission position different from the emission position of the blue light BLp in the light source device 2, and is incident on the homogenizing device 4. More specifically, the green light GLp1 is emitted from an emission position distant from the emission position of the blue light BLp in the light source device 2 in the + Y direction, and is incident on the homogenizing device 4.

[第2色分離素子の構成]
図8は、+X方向から見た光源装置2の側面図である。換言すると、図8は、+X方向から見た第5位相差素子32および第2色分離素子33を示している。なお、図8においては、第2拡散装置36、第3集光素子35および波長変換素子28の図示を省略する。
[Structure of second color separation element]
FIG. 8 is a side view of the light source device 2 as seen from the + X direction. In other words, FIG. 8 shows the fifth phase difference element 32 and the second color separation element 33 as viewed from the + X direction. In FIG. 8, the second diffuser 36, the third condensing element 35, and the wavelength conversion element 28 are not shown.

図8に示すように、第2色分離素子33は、第2光学部材23に対して+Z方向に配置されている。第2色分離素子33は、ダイクロイックプリズム331と、反射プリズム332と、を有する。ダイクロイックプリズム331と反射プリズム332とは、Y軸に沿って並んで配置されている。第2色分離素子33は、第2光学部材23から+Z方向に射出された光を、緑色光GLpと赤色光RLsとに分離する。 As shown in FIG. 8, the second color separating element 33 is arranged in the + Z direction with respect to the second optical member 23. The second color separation element 33 has a dichroic prism 331 and a reflection prism 332. The dichroic prism 331 and the reflection prism 332 are arranged side by side along the Y axis. The second color separation element 33 separates the light emitted from the second optical member 23 in the + Z direction into green light GLp and red light RLs.

ダイクロイックプリズム331は、ダイクロイックプリズム291と同様、プリズム型の色分離素子で構成されている。2つの基材の界面には、色分離層3311が設けられている。色分離層3311は、+Y方向および+Z方向に対して45°傾斜している。換言すると、色分離層3311は、XY平面およびYZ平面に対して45°傾斜している。色分離層3311と反射層3321とは、平行に配置されている。 The dichroic prism 331 is composed of a prism type color separation element like the dichroic prism 291. A color separation layer 3311 is provided at the interface between the two substrates. The color separation layer 3311 is tilted by 45 ° with respect to the + Y direction and the + Z direction. In other words, the color separation layer 3311 is tilted by 45 ° with respect to the XY plane and the YZ plane. The color separation layer 3311 and the reflection layer 3321 are arranged in parallel.

色分離層3311は、入射される光のうち、緑色光成分を反射させ、赤色光成分を透過させるダイクロイックミラーとして機能する。このため、第2光学部材23からダイクロイックプリズム331に入射した光のうち、赤色光RLsは、色分離層3311を+Z方向に透過して、ダイクロイックプリズム331の外部に射出される。 The color separation layer 3311 functions as a dichroic mirror that reflects the green light component of the incident light and transmits the red light component. Therefore, of the light incident on the dichroic prism 331 from the second optical member 23, the red light RLs pass through the color separation layer 3311 in the + Z direction and are emitted to the outside of the dichroic prism 331.

一方、第2光学部材23からダイクロイックプリズム331に入射した光のうち、緑色光GLpは、色分離層3311によって-Y方向に反射される。本実施形態の場合、緑色光GLpはダイクロイックプリズム331の色分離層3311に対するS偏光成分の光であり、赤色光RLsはダイクロイックプリズム331の色分離層3311に対するP偏光成分の光である。すなわち、本実施形態の色分離層3311は、S偏光成分の光として入射する緑色光GLpを反射し、P偏光成分の光として入射する赤色光RLsを透過させる。一般的に、S偏光成分の光は反射し易く、P偏光成分の光は透過し易いため、上述のようにP偏光を透過、S偏光を反射するように設計する本実施形態の色分離層3311の膜設計は容易となる。 On the other hand, of the light incident on the dichroic prism 331 from the second optical member 23, the green light GLP is reflected in the −Y direction by the color separation layer 3311. In the case of the present embodiment, the green light GLp is the light of the S polarization component with respect to the color separation layer 3311 of the dichroic prism 331, and the red light RLs is the light of the P polarization component with respect to the color separation layer 3311 of the dichroic prism 331. That is, the color separation layer 3311 of the present embodiment reflects the green light GLp incident as the light of the S polarization component and transmits the red light RLs incident as the light of the P polarization component. In general, the light of the S-polarized component is easily reflected and the light of the P-polarized component is easily transmitted. Therefore, as described above, the color separation layer of the present embodiment is designed to transmit the P-polarized light and reflect the S-polarized light. The film design of 3311 becomes easy.

なお、ダイクロイックプリズム331に代えて、色分離層3311を有するダイクロイックミラーが用いられてもよい。 Instead of the dichroic prism 331, a dichroic mirror having a color separation layer 3311 may be used.

反射プリズム332は、ダイクロイックプリズム331に対して-Y方向に配置されている。反射プリズム332は、反射プリズム292と同様の構成を有する。すなわち、反射プリズム332は、色分離層3311、および反射層2921と平行な反射層3321を有する。 The reflection prism 332 is arranged in the −Y direction with respect to the dichroic prism 331. The reflection prism 332 has the same configuration as the reflection prism 292. That is, the reflection prism 332 has a color separation layer 3311 and a reflection layer 3321 parallel to the reflection layer 2921.

反射層3321は、色分離層3311で反射されて入射する緑色光GLpを+Z方向に反射する。反射層3321で反射された緑色光GLpは、反射プリズム332の外部に射出される。なお、反射プリズム332に代えて、反射層3321を有する反射ミラーを採用してもよい。 The reflection layer 3321 reflects the green light GLp reflected and incident by the color separation layer 3311 in the + Z direction. The green light GLP reflected by the reflection layer 3321 is emitted to the outside of the reflection prism 332. In addition, instead of the reflection prism 332, a reflection mirror having a reflection layer 3321 may be adopted.

[第5位相差素子の構成]
第5位相差素子32は、ダイクロイックプリズム331に対する+Z方向に配置されている。換言すると、第5位相差素子32は、ダイクロイックプリズム331から射出される赤色光RLsの光路上に配置されている。第5位相差素子32は、入射される赤色光RLsが有する赤色波長帯に対する1/2波長板で構成されている。第5位相差素子32は、ダイクロイックプリズム331から入射される赤色光RLsを、P偏光成分の赤色光RLp1に変換する。第5位相差素子32によってP偏光成分に変換された赤色光RLp1は、光源装置2から+Z方向に射出されて、図1に示す均一化装置4に入射する。なお、第5位相差素子32は、ダイクロイックプリズム331の赤色光RLsが射出される面に接して設けられていてもよい。
[Structure of 5th phase difference element]
The fifth phase difference element 32 is arranged in the + Z direction with respect to the dichroic prism 331. In other words, the fifth phase difference element 32 is arranged on the optical path of the red light RLs emitted from the dichroic prism 331. The fifth retardation element 32 is composed of a 1/2 wave plate with respect to the red wavelength band of the incident red light RLs. The fifth phase difference element 32 converts the red light RLs incident from the dichroic prism 331 into the red light RLp1 of the P polarization component. The red light RLp1 converted into the P polarization component by the fifth retardation element 32 is emitted from the light source device 2 in the + Z direction and is incident on the homogenizing device 4 shown in FIG. The fifth retardation element 32 may be provided in contact with the surface of the dichroic prism 331 from which the red light RLs are emitted.

赤色光RLp1は、緑色光GLpとは空間的に分離され、光源装置2における緑色光GLpの射出位置とは異なる射出位置から射出され、均一化装置4に入射する。すなわち、赤色光RLp1は、青色光BLp、緑色光GLp1、および緑色光GLpとは空間的に分離され、青色光BLp、緑色光GLp1、および緑色光GLpとは異なる位置から射出され、均一化装置4に入射される。換言すると、赤色光RLp1は、光源装置2における緑色光GLpの射出位置から+Y方向に離れ、緑色光GLp1の射出位置から+X方向に離れた射出位置から射出され、均一化装置4に入射される。 The red light RLp1 is spatially separated from the green light GLp, is emitted from an emission position different from the emission position of the green light GLp in the light source device 2, and is incident on the homogenizing device 4. That is, the red light RLp1 is spatially separated from the blue light BLp, the green light GLp1, and the green light GLp, and is emitted from a position different from the blue light BLp, the green light GLp1, and the green light GLp. It is incident on 4. In other words, the red light RLp1 is emitted from an emission position separated from the emission position of the green light GLp in the light source device 2 in the + Y direction and away from the emission position of the green light GLp1 in the + X direction, and is incident on the homogenizing device 4. ..

[均一化装置の構成]
図1に示すように、均一化装置4は、光源装置2から射出された光が照射される光変調装置6の画像形成領域における照度を均一化する。均一化装置4は、第1マルチレンズ41と、第2マルチレンズ42と、重畳レンズ43と、を有する。
[Structure of homogenizer]
As shown in FIG. 1, the homogenizing device 4 equalizes the illuminance in the image forming region of the light modulation device 6 to which the light emitted from the light source device 2 is irradiated. The homogenizing device 4 includes a first multi-lens 41, a second multi-lens 42, and a superimposing lens 43.

第1マルチレンズ41は、光源装置2から入射される光Lの中心軸、すなわち、照明光軸Axに直交する面内にマトリクス状に配列された複数のレンズ411を有する。第1マルチレンズ41は、複数のレンズ411によって光源装置2から入射される光を複数の部分光束に分割する。 The first multi-lens 41 has a plurality of lenses 411 arranged in a matrix in a plane orthogonal to the central axis of the light L incident from the light source device 2, that is, the illumination optical axis Ax. The first multi-lens 41 divides the light incident from the light source device 2 by the plurality of lenses 411 into a plurality of partial luminous fluxes.

図9は、-Z方向から見た第1マルチレンズ41における各色光の入射位置を示す模式図である。
図9に示すように、光源装置2から射出された緑色光GLp1、青色光BLp、赤色光RLp1および緑色光GLpは、第1マルチレンズ41に入射される。光源装置2における-X方向で+Y方向の位置から射出された緑色光GLp1は、第1マルチレンズ41における-X方向で+Y方向の領域A1に含まれる複数のレンズ411に入射される。また、光源装置2における-X方向で-Y方向の位置から射出された青色光BLpは、第1マルチレンズ41における-X方向で-Y方向の領域A2に含まれる複数のレンズ411に入射される。
FIG. 9 is a schematic diagram showing the incident positions of the light of each color in the first multi-lens 41 viewed from the −Z direction.
As shown in FIG. 9, the green light GLp1, the blue light BLp, the red light RLp1 and the green light GLp emitted from the light source device 2 are incident on the first multi-lens 41. The green light GLp1 emitted from the position in the + Y direction in the −X direction in the light source device 2 is incident on the plurality of lenses 411 included in the region A1 in the + Y direction in the −X direction in the first multilens 41. Further, the blue light BLp emitted from the position in the −X direction and the −Y direction in the light source device 2 is incident on the plurality of lenses 411 included in the region A2 in the −X direction and the −Y direction in the first multi-lens 41. The lens.

光源装置2における+X方向で+Y方向の位置から射出された赤色光RLp1は、第1マルチレンズ41における+X方向で+Y方向の領域A3に含まれる複数のレンズ411に入射される。光源装置2における+X方向で-Y方向の位置から射出された緑色光GLpは、第1マルチレンズ41における+X方向で-Y方向の領域A4に含まれる複数のレンズ411に入射される。各レンズ411に入射された各色光は、複数の部分光束となって、第2マルチレンズ42においてレンズ411に対応するレンズ421に入射する。
本実施形態の光源装置2から射出された光Lのうち、緑色光GLp1は特許請求の範囲の第4光に対応し、青色光BLpは特許請求の範囲の第5光に対応し、赤色光RLp1は特許請求の範囲の第6光に対応し、緑色光GLpは特許請求の範囲の第7光に対応する。
The red light RLp1 emitted from the position in the + X direction and the + Y direction in the light source device 2 is incident on a plurality of lenses 411 included in the region A3 in the + X direction and the + Y direction in the first multi-lens 41. The green light GLP emitted from the position in the + X direction and the −Y direction in the light source device 2 is incident on the plurality of lenses 411 included in the region A4 in the + X direction and the −Y direction in the first multi-lens 41. Each color light incident on each lens 411 becomes a plurality of partial luminous fluxes and is incident on the lens 421 corresponding to the lens 411 in the second multi-lens 42.
Of the light L emitted from the light source device 2 of the present embodiment, the green light GLp1 corresponds to the fourth light in the range of the patent claim, the blue light BLp corresponds to the fifth light in the range of the patent claim, and the red light corresponds to the red light. RLp1 corresponds to the 6th light in the range of the patent claim, and the green light GLp corresponds to the 7th light in the range of the patent claim.

図1に示すように、第2マルチレンズ42は、照明光軸Axに直交する面内にマトリクス状に配列されるとともに、第1マルチレンズ41の複数のレンズ411に対応した複数のレンズ421を有する。各レンズ421には、当該レンズ421に対応するレンズ411から射出された複数の部分光束が入射される。各レンズ421は、入射された部分光束を重畳レンズ43に入射させる。 As shown in FIG. 1, the second multi-lens 42 is arranged in a matrix in a plane orthogonal to the illumination optical axis Ax, and a plurality of lenses 421 corresponding to the plurality of lenses 411 of the first multi-lens 41 are arranged. Have. A plurality of partial luminous fluxes emitted from the lens 411 corresponding to the lens 421 are incident on each lens 421. Each lens 421 causes the incident partial luminous flux to be incident on the superimposed lens 43.

重畳レンズ43は、第2マルチレンズ42から入射される複数の部分光束を光変調装置6の画像形成領域において重畳する。詳述すると、それぞれが複数の部分光束に分割された緑色光GLp1、青色光BLp、赤色光RLp1および緑色光GLpは、第2マルチレンズ42と重畳レンズ43とによって、フィールドレンズ5を介して、光変調装置6の後述するマイクロレンズアレイ62を構成する複数のマイクロレンズ621のそれぞれに異なる角度で入射する。 The superimposing lens 43 superimposes a plurality of partial luminous fluxes incident from the second multi-lens 42 in the image forming region of the optical modulation device 6. More specifically, the green light GLp1, the blue light BLp, the red light RLp1 and the green light GLp, each of which is divided into a plurality of partial light beams, are provided by the second multi-lens 42 and the superimposing lens 43 via the field lens 5. It is incident on each of the plurality of microlenses 621 constituting the microlens array 62 described later of the optical modulator 6 at different angles.

[光変調装置の構成]
図1に示すように、光変調装置6は、光源装置2から射出された光を変調する。詳述すると、光変調装置6は、光源装置2から射出されて均一化装置4およびフィールドレンズ5を介して入射される各色光を画像情報に応じてそれぞれ変調し、画像情報に応じた画像光を形成する。光変調装置6は、1つの液晶パネル61と、1つのマイクロレンズアレイ62と、を備える。
[Configuration of optical modulator]
As shown in FIG. 1, the light modulation device 6 modulates the light emitted from the light source device 2. More specifically, the optical modulation device 6 modulates each color light emitted from the light source device 2 and incident via the homogenization device 4 and the field lens 5 according to the image information, and the image light according to the image information. To form. The optical modulator 6 includes one liquid crystal panel 61 and one microlens array 62.

[液晶パネルの構成]
図10は、-Z方向から見た光変調装置6の一部を拡大視した模式図である。換言すると、図10は、液晶パネル61が有する画素PXと、マイクロレンズアレイ62が有するマイクロレンズ621と、の対応関係を示している。
図10に示すように、液晶パネル61は、照明光軸Axに直交する面内にマトリクス状に配列された複数の画素PXを有する。
[LCD panel configuration]
FIG. 10 is a schematic view of a part of the optical modulation device 6 viewed from the −Z direction in an enlarged view. In other words, FIG. 10 shows the correspondence between the pixel PX of the liquid crystal panel 61 and the microlens 621 of the microlens array 62.
As shown in FIG. 10, the liquid crystal panel 61 has a plurality of pixels PX arranged in a matrix in a plane orthogonal to the illumination optical axis Ax.

各画素PXは、互いに異なる色の色光を変調する複数のサブ画素SXを有する。本実施形態では、各画素PXは、4つのサブ画素SX(SX1~SX4)を有する。具体的に、1つの画素PX内において、-X方向で+Y方向の位置に、第1サブ画素SX1が配置されている。-X方向で-Y方向の位置に、第2サブ画素SX2が配置されている。+X方向で+Y方向の位置に、第3サブ画素SX3が配置されている。+X方向で-Y方向の位置に、第4サブ画素SX4が配置されている。 Each pixel PX has a plurality of sub-pixel SXs that modulate colored light of different colors from each other. In this embodiment, each pixel PX has four sub-pixels SX (SX1 to SX4). Specifically, in one pixel PX, the first sub-pixel SX1 is arranged at a position in the + Y direction in the −X direction. The second sub-pixel SX2 is arranged at a position in the −X direction and the −Y direction. The third sub-pixel SX3 is arranged at a position in the + Y direction in the + X direction. The fourth sub-pixel SX4 is arranged at a position in the + X direction and the −Y direction.

[マイクロレンズアレイの構成]
図1に示すように、マイクロレンズアレイ62は、液晶パネル61に対して光入射側である-Z方向に設けられている。マイクロレンズアレイ62は、マイクロレンズアレイ62に入射される色光を個々の画素PXに導く。マイクロレンズアレイ62は、複数の画素PXに対応する複数のマイクロレンズ621を有する。
[Microlens array configuration]
As shown in FIG. 1, the microlens array 62 is provided in the −Z direction on the light incident side with respect to the liquid crystal panel 61. The microlens array 62 guides the colored light incident on the microlens array 62 to the individual pixels PX. The microlens array 62 has a plurality of microlenses 621 corresponding to a plurality of pixels PX.

図10に示すように、複数のマイクロレンズ621は、照明光軸Axに直交する面内にマトリクス状に配列されている。換言すると、複数のマイクロレンズ621は、フィールドレンズ5から入射される光の中心軸に対する直交面内にマトリクス状に配列されている。本実施形態では、1つのマイクロレンズ621は、+X方向に配列された2つのサブ画素と、+Y方向に配列された2つのサブ画素と、に対応して設けられている。すなわち、1つのマイクロレンズ621は、XY平面内に2行2列に配列された4つのサブ画素SX1~SX4に対応して設けられている。 As shown in FIG. 10, the plurality of microlenses 621 are arranged in a matrix in a plane orthogonal to the illumination optical axis Ax. In other words, the plurality of microlenses 621 are arranged in a matrix in the plane orthogonal to the central axis of the light incident from the field lens 5. In the present embodiment, one microlens 621 is provided corresponding to two sub-pixels arranged in the + X direction and two sub-pixels arranged in the + Y direction. That is, one microlens 621 is provided corresponding to the four sub-pixels SX1 to SX4 arranged in two rows and two columns in the XY plane.

マイクロレンズ621には、均一化装置4によって重畳された緑色光GLp1、青色光BLp、赤色光RLp1および緑色光GLpがそれぞれ異なる角度で入射される。マイクロレンズ621は、マイクロレンズ621に入射される色光を、当該色光に対応するサブ画素SXに入射させる。具体的には、マイクロレンズ621は、対応する画素PXのサブ画素SXのうち、第1サブ画素SX1に緑色光GLp1を入射させ、第2サブ画素SX2に青色光BLpを入射させ、第3サブ画素SX3に赤色光RLp1を入射させ、第4サブ画素SX4に緑色光GLpを入射させる。これにより、各サブ画素SX1~SX4に、当該サブ画素SX1~SX4に対応する色光が入射され、各サブ画素SX1~SX4によって対応する色光がそれぞれ変調される。このように、液晶パネル61によって変調された画像光は、投射光学装置7によって図示しない被投射面上に投射される。 The green light GLp1, the blue light BLp, the red light RLp1 and the green light GLp superimposed by the homogenizing device 4 are incident on the microlens 621 at different angles. The microlens 621 causes the colored light incident on the microlens 621 to be incident on the sub-pixel SX corresponding to the colored light. Specifically, the microlens 621 has the green light GLp1 incident on the first sub-pixel SX1 and the blue light BLp incident on the second sub-pixel SX2 among the sub-pixel SXs of the corresponding pixel PX, and the third sub. The red light RLp1 is incident on the pixel SX3, and the green light GLp is incident on the fourth sub-pixel SX4. As a result, the color light corresponding to the sub-pixels SX1 to SX4 is incident on each of the sub-pixels SX1 to SX4, and the corresponding color light is modulated by each of the sub-pixels SX1 to SX4. In this way, the image light modulated by the liquid crystal panel 61 is projected onto a projected surface (not shown) by the projection optical device 7.

[第1実施形態の効果]
特許文献1に記載された従来のプロジェクターにおいては、光源としてランプが用いられている。ランプから射出される光は偏光方向が揃っていないため、光変調装置として液晶パネルを用いるためには、偏光方向を揃えるための偏光変換手段が必要となる。プロジェクターには、マルチレンズアレイと偏光分離素子(PBS)アレイとを備える偏光変換手段が一般的に用いられている。ところが、プロジェクターを小型化するために、ピッチが狭いマルチレンズアレイとPBSアレイとが必要となるが、ピッチが狭いPBSアレイの作成は非常に困難である。
[Effect of the first embodiment]
In the conventional projector described in Patent Document 1, a lamp is used as a light source. Since the light emitted from the lamp does not have the same polarization direction, in order to use the liquid crystal panel as the optical modulation device, a polarization conversion means for aligning the polarization directions is required. A polarization conversion means including a multi-lens array and a polarization separating element (PBS) array is generally used in a projector. However, in order to reduce the size of the projector, a multi-lens array with a narrow pitch and a PBS array are required, but it is very difficult to create a PBS array with a narrow pitch.

この問題に対して、本実施形態においては、偏光方向が揃った複数の色光、すなわち、P偏光成分の緑色光GLp1、P偏光成分の青色光BLp、P偏光成分の赤色光RLp1およびP偏光成分の緑色光GLpが光源装置2から射出される。この構成によれば、上記のようなピッチが狭い偏光変換素子を用いることなく、空間的に分離され、偏光方向が揃えられた複数の色光を射出可能な光源装置2を実現することができる。これにより、光源装置2の小型化が可能となり、ひいては、プロジェクター1の小型化を図ることができる。 To solve this problem, in the present embodiment, a plurality of colored lights having the same polarization direction, that is, green light GLp1 of the P polarization component, blue light BLp of the P polarization component, red light RLp1 of the P polarization component, and P polarization component. Green light GLp is emitted from the light source device 2. According to this configuration, it is possible to realize a light source device 2 capable of emitting a plurality of colored lights that are spatially separated and have the same polarization direction without using the polarization conversion element having a narrow pitch as described above. As a result, the light source device 2 can be miniaturized, and eventually the projector 1 can be miniaturized.

また、本実施形態の光源装置2では、青色波長帯を有し、P偏光成分の青色光BLpとS偏光成分の青色光BLsとを含む青色光BLと、赤色光RLpと、を射出する光源部21と、光源部21から+X方向に沿って入射される青色光BLpを+X方向に透過し、青色光BLsを-Z方向に反射し、光源部21から+X方向に沿って入射される赤色光RLpを+X方向に透過する第1光学部材22と、第1光学部材22に対して+X方向に配置され、第1光学部材22から+X方向に沿って入射される青色光BLpを-Z方向に反射し、第1光学部材22から+X方向に沿って入射される青色光BLpを+X方向に透過する第2光学部材23と、第1光学部材22に対して-Z方向に配置され、第1光学部材22から-Z方向に沿って入射される青色光BLc1を拡散させ、拡散した青色光BLc2を+Z方向に射出する拡散板261と、第2光学部材23に対して-Z方向に配置され、第2光学部材23から-Z方向に沿って入射される青色光BLpを波長変換し、緑色光GLを+Z方向に射出する波長変換素子28と、第2光学部材23に対して+X方向に配置され、第2光学部材23から+X方向に沿って入射される赤色光RLpを拡散させ、-X方向に射出する拡散板361と、を備える。第2光学部材23は、波長変換素子28から+Z方向に沿って緑色光GLが入射され、緑色光GLpを+Z方向に透過し、緑色光GLsを-X方向に反射し、第1光学部材22は、拡散板261から+Z方向に沿って射出される青色光BLc2を透過し、第2光学部材23から-X方向に沿って入射される緑色光GLsを+Z方向に反射し、第2光学部材23は、拡散板361から-X方向に沿って射出される赤色光RLpを+Z方向に反射する。 Further, in the light source device 2 of the present embodiment, a light source having a blue wavelength band and emitting blue light BL containing blue light BLp as a P-polarizing component and blue light BLs as an S-polarizing component and red light RLp. The blue light BLp incident from the light source unit 21 and the light source unit 21 along the + X direction is transmitted in the + X direction, the blue light BLs are reflected in the −Z direction, and the red light incident from the light source unit 21 along the + X direction. The first optical member 22 that transmits light RLp in the + X direction and the blue light BLp that is arranged in the + X direction with respect to the first optical member 22 and is incident along the + X direction from the first optical member 22 in the −Z direction. A second optical member 23 that reflects light and transmits blue light BLp incident along the + X direction from the first optical member 22 in the + X direction, and a second optical member 23 arranged in the −Z direction with respect to the first optical member 22. 1 A diffuser plate 261 that diffuses blue light BLc1 incident from the optical member 22 along the −Z direction and emits the diffused blue light BLc2 in the + Z direction, and is arranged in the −Z direction with respect to the second optical member 23. The wavelength conversion element 28 that wavelength-converts the blue light BLp incident from the second optical member 23 along the −Z direction and emits the green light GL in the + Z direction, and the + X direction with respect to the second optical member 23. A diffuser plate 361 that diffuses the red light RLp incident from the second optical member 23 along the + X direction and emits the red light RLp in the −X direction. In the second optical member 23, green light GL is incident from the wavelength conversion element 28 along the + Z direction, the green light GLp is transmitted in the + Z direction, the green light GLs are reflected in the −X direction, and the first optical member 22 is used. Transmits the blue light BLc2 emitted from the diffuser plate 261 along the + Z direction, reflects the green light GLs incident from the second optical member 23 along the −X direction in the + Z direction, and reflects the second optical member. 23 reflects the red light RLp emitted from the diffuser plate 361 along the −X direction in the + Z direction.

本実施形態の光源装置2によれば、光源部21から射出した赤色レーザー光を用いて赤色光RLp1を生成することができる。このようにして生成された赤色光RLp1は、黄色蛍光を分離して生成した赤色光に比べ、赤色成分の光量を増大させるとともに赤色光による色域を向上させることができる。したがって、本実施形態の光源装置2によれば、投射画像の赤色成分の色再現性を高めることができる。 According to the light source device 2 of the present embodiment, the red light RLp1 can be generated by using the red laser light emitted from the light source unit 21. The red light RLp1 thus generated can increase the amount of light of the red component and improve the color gamut due to the red light, as compared with the red light generated by separating the yellow fluorescence. Therefore, according to the light source device 2 of the present embodiment, the color reproducibility of the red component of the projected image can be improved.

さらに、本実施形態のプロジェクター1においては、4つのサブ画素SXのうちの2つのサブ画素SX2,SX3に緑色光が光変調装置6に入射されるため、画素PXに入射される緑色光の光量を増やすことができる。これにより、投射画像の視感度を高めることができる。 Further, in the projector 1 of the present embodiment, since green light is incident on the light modulator 6 on two sub-pixels SX2 and SX3 out of the four sub-pixel SXs, the amount of green light incident on the pixel PX is light. Can be increased. This makes it possible to increase the visibility of the projected image.

また、本実施形態の光源装置2では、第1光学部材22と拡散板261との間に設けられ、第1光学部材22から-Z方向に沿って青色光BLsが入射される第1位相差素子24をさらに備える構成としている。
この構成によれば、第1光学部材22と第1拡散装置26との間に第1位相差素子24が設けられているため、第1拡散装置26から射出された円偏光の青色光BLc2をP偏光成分の青色光BLpに変換し、第1光学部材22を透過させることができる。これにより、第1拡散装置26から射出された青色光BLc2の利用効率を高めることができる。
Further, in the light source device 2 of the present embodiment, a first phase difference is provided between the first optical member 22 and the diffuser plate 261 and blue light BLs are incident from the first optical member 22 along the −Z direction. The element 24 is further provided.
According to this configuration, since the first retardation element 24 is provided between the first optical member 22 and the first diffusing device 26, the circularly polarized blue light BLc2 emitted from the first diffusing device 26 is emitted. It can be converted into blue light BLp, which is a P-polarized component, and transmitted through the first optical member 22. Thereby, the utilization efficiency of the blue light BLc2 emitted from the first diffusing device 26 can be improved.

また、本実施形態の光源装置2では、第2光学部材23と第2拡散装置36との間に設けられ、第2光学部材23から+X方向に沿って赤色光RLpが入射される第2位相差素子34をさらに備える構成としている。
この構成によれば、第2光学部材23と第2拡散装置36との間に第2位相差素子34が設けられているため、第2拡散装置36から射出された円偏光の赤色光RLc2をP偏光成分の赤色光RLsに変換し、第2光学部材23で反射させることができる。これにより、第2拡散装置36から射出された赤色光RLc2の利用効率を高めることができる。
Further, in the light source device 2 of the present embodiment, the second optical member 23 is provided between the second optical member 23 and the second diffuser device 36, and the red light RLp is incident from the second optical member 23 along the + X direction. It is configured to further include a phase difference element 34.
According to this configuration, since the second phase difference element 34 is provided between the second optical member 23 and the second diffusing device 36, the circularly polarized red light RLc2 emitted from the second diffusing device 36 is emitted. It can be converted into red light RLs of the P polarization component and reflected by the second optical member 23. Thereby, the utilization efficiency of the red light RLc2 emitted from the second diffusing device 36 can be improved.

また、本実施形態の光源装置2では、光源部21は、青色発光素子213と、赤色発光素子214と、青色発光素子213から射出される光入射され、青色光BLを射出する第3位相差素子2191と、を有する構成としている。さらに、本実施形態の場合、光源部21は、青色発光素子213および赤色発光素子214を基板212上に実装したパッケージ構造で構成されている。
この構成によれば、光源部21が第3位相差素子2191を備えているため、P偏光成分の青色光BLpとS偏光成分の青色光BLsとを含む青色光BLを第1光学部材22に確実に入射させることができる。さらに、この構成によれば、青色発光素子213および赤色発光素子214を1つのパッケージ内に実装できるので、光源部21の構成を小型できる。よって、光源装置2自体を小型化できる。
Further, in the light source device 2 of the present embodiment, the light source unit 21 is a third phase difference in which light emitted from the blue light emitting element 213, the red light emitting element 214, and the blue light emitting element 213 is incident and emits blue light BL. It is configured to have an element 2191 and. Further, in the case of the present embodiment, the light source unit 21 is configured by a package structure in which the blue light emitting element 213 and the red light emitting element 214 are mounted on the substrate 212.
According to this configuration, since the light source unit 21 includes the third retardation element 2191, the blue light BL containing the blue light BLp of the P polarization component and the blue light BLs of the S polarization component is used in the first optical member 22. It can be reliably incident. Further, according to this configuration, since the blue light emitting element 213 and the red light emitting element 214 can be mounted in one package, the configuration of the light source unit 21 can be miniaturized. Therefore, the light source device 2 itself can be miniaturized.

また、本実施形態の光源装置2では、第1光学部材22に対して+Z方向に配置され、第1光学部材22から射出された光を、緑色光GLp1と青色光BLpとに分離する第1色分離素子29と、第2光学部材23に対して+Z方向に配置され、第2光学部材23から射出された光を、赤色光RLp1と緑色光GLpとに分離する第2色分離素子33と、をさらに備える構成としている。
この構成によれば、緑色光GLp1、青色光BLp、赤色光RLp1および緑色光GLpを光源装置2から射出することができる。
Further, in the light source device 2 of the present embodiment, the first optical member 22 is arranged in the + Z direction, and the light emitted from the first optical member 22 is separated into green light GLp1 and blue light BLp. The color separation element 29 and the second color separation element 33 which is arranged in the + Z direction with respect to the second optical member 23 and separates the light emitted from the second optical member 23 into red light RLp1 and green light GLp. , Is further provided.
According to this configuration, green light GLp1, blue light BLp, red light RLp1 and green light GLp can be emitted from the light source device 2.

また、本実施形態の場合、ダイクロイックプリズム291から射出される緑色光GLsの光路上に第4位相差素子30が配置されているため、緑色光GLsをP偏光成分の青色光BLp1に変換することができる。これにより、第1色分離素子29から射出される緑色光GLp1および青色光BLpをP偏光成分の光とすることができる。 Further, in the case of the present embodiment, since the fourth phase difference element 30 is arranged on the optical path of the green light GLs emitted from the dichroic prism 291, the green light GLs is converted into the blue light BLp1 of the P polarization component. Can be done. As a result, the green light GLp1 and the blue light BLp emitted from the first color separation element 29 can be used as the light of the P polarization component.

また、本実施形態の場合、ダイクロイックプリズム331から射出される赤色光RLsの光路上に第5位相差素子32が配置されているため、赤色光RLsをP偏光成分の赤色光RLp1に変換することができる。これにより、第2色分離素子33から射出される赤色光RLp1および緑色光GLpをP偏光成分の光とすることができる。
したがって、光源装置2から射出される緑色光GLp1、青色光BLp、赤色光RLp1および緑色光GLpの全てをP偏光成分の光に揃えることができる。
Further, in the case of the present embodiment, since the fifth phase difference element 32 is arranged on the optical path of the red light RLs emitted from the dichroic prism 331, the red light RLs are converted into the red light RLp1 of the P polarization component. Can be done. As a result, the red light RLp1 and the green light GLp emitted from the second color separation element 33 can be used as the light of the P polarization component.
Therefore, all of the green light GLp1, the blue light BLp, the red light RLp1 and the green light GLp emitted from the light source device 2 can be aligned with the light of the P polarization component.

また、本実施形態の場合、光源装置2が青色光BLsを第1拡散装置26に向けて集光する第1集光素子25を備えているため、第1位相差素子24から射出された青色光BLc1を第1集光素子25によって第1拡散装置26に効率良く集光できるとともに、第1拡散装置26から射出された青色光BLc2を略平行化することができる。これにより、青色光BLsの損失を抑制することができ、青色光BLsの利用効率を高めることができる。 Further, in the case of the present embodiment, since the light source device 2 includes the first condensing element 25 that condenses the blue light BLs toward the first diffusing device 26, the blue light emitted from the first retardation element 24 is provided. The light BLc1 can be efficiently focused on the first diffusing device 26 by the first condensing element 25, and the blue light BLc2 emitted from the first diffusing device 26 can be substantially parallelized. As a result, the loss of blue light BLs can be suppressed, and the utilization efficiency of blue light BLs can be improved.

また、本実施形態の場合、光源装置2が赤色光RLpを第2拡散装置36に向けて集光する第2集光素子27を備えているため、第2光学部材23から射出された赤色光RLpを第2集光素子27によって第2拡散装置36に効率良く集光できるとともに、第2拡散装置36から射出された赤色光RLc2を略平行化することができる。これにより、赤色光RLsの損失を抑制することができ、赤色光RLsの利用効率を高めることができる。 Further, in the case of the present embodiment, since the light source device 2 includes the second condensing element 27 that condenses the red light RLp toward the second diffusing device 36, the red light emitted from the second optical member 23 is provided. The RLp can be efficiently focused on the second diffuser 36 by the second condenser element 27, and the red light RLc2 emitted from the second diffuser 36 can be substantially parallelized. As a result, the loss of red light RLs can be suppressed, and the utilization efficiency of red light RLs can be improved.

また、本実施形態の場合、光源装置2が青色光BLpを波長変換素子28に向けて集光する第3集光素子35を備えているため、第2光学部材23から射出された青色光BLpを第3集光素子35によって波長変換素子28に効率良く集光できるとともに、波長変換素子28から射出された緑色光GLを平行化することができる。これにより、青色光BLpおよび緑色光GLの損失を抑制することができ、青色光BLpおよび緑色光GLの利用効率を高めることができる。 Further, in the case of the present embodiment, since the light source device 2 includes the third condensing element 35 that condenses the blue light BLp toward the wavelength conversion element 28, the blue light BLp emitted from the second optical member 23 is provided. Can be efficiently focused on the wavelength conversion element 28 by the third light source element 35, and the green light GL emitted from the wavelength conversion element 28 can be parallelized. As a result, the loss of blue light BLp and green light GL can be suppressed, and the utilization efficiency of blue light BLp and green light GL can be improved.

上述のように、第1拡散装置26から射出された青色光BLc2は第1集光素子25によって略平行化されるが、一部の成分は発散した状態で第1光学部材22に入射する。また、第2拡散装置36から射出された赤色光RLc2は第2集光素子27によって略平行化されるが、一部の成分は発散した状態で第2光学部材23に入射する。同様に、波長変換素子28から射出された緑色光GLは第3集光素子35によって略平行化されるが、一部の成分は発散した状態で第2光学部材23に入射する。 As described above, the blue light BLc2 emitted from the first diffusing device 26 is substantially parallelized by the first condensing element 25, but some of the components are incident on the first optical member 22 in a divergent state. Further, the red light RLc2 emitted from the second diffusing device 36 is substantially parallelized by the second condensing element 27, but some of the components are incident on the second optical member 23 in a divergent state. Similarly, the green light GL emitted from the wavelength conversion element 28 is substantially parallelized by the third condensing element 35, but some of the components are incident on the second optical member 23 in a divergent state.

これに対して、本実施形態の光源装置2では、第1光学部材22および第2光学部材23に対して、+Y方向に配置される第1ミラー141と、第1ミラー141に対向して設けられ、第1光学部材22および第2光学部材23に対して、-Y方向に配置される、第2ミラー142と、をさらに備える構成としている。 On the other hand, in the light source device 2 of the present embodiment, the first optical member 22 and the second optical member 23 are provided with the first mirror 141 arranged in the + Y direction facing the first mirror 141. A second mirror 142, which is arranged in the −Y direction with respect to the first optical member 22 and the second optical member 23, is further provided.

本実施形態の光源装置2によれば、第1光学部材22および第2光学部材23をY方向において挟むミラーユニット40を備えるため、Y方向において拡がった光を第1ミラー141および第2ミラー142で反射することで第1光学部材22または第2光学部材23に取り込むことができる。
これにより、プレート型の第1光学部材22および第2光学部材23に対して第1拡散装置26、第2拡散装置36および波長変換素子28から射出される光を効率良く取り込むことができる。
According to the light source device 2 of the present embodiment, since the mirror unit 40 that sandwiches the first optical member 22 and the second optical member 23 in the Y direction is provided, the light spread in the Y direction is transmitted to the first mirror 141 and the second mirror 142. It can be taken into the first optical member 22 or the second optical member 23 by being reflected by.
As a result, the light emitted from the first diffusing device 26, the second diffusing device 36, and the wavelength conversion element 28 can be efficiently taken into the plate-type first optical member 22 and the second optical member 23.

また、本実施形態の場合、プロジェクター1が光源装置2と光変調装置6との間に位置する均一化装置4を備えているため、光源装置2から射出される青色光BLs、緑色光GLs、緑色光GLsおよび、赤色光RLsによって光変調装置6を略均一に照明することができる。これにより、投射画像の色むらおよび輝度むらを抑制することができる。 Further, in the case of the present embodiment, since the projector 1 includes a homogenizing device 4 located between the light source device 2 and the light modulation device 6, blue light BLs and green light GLs emitted from the light source device 2 are used. The light modulator 6 can be illuminated substantially uniformly by the green light GLs and the red light RLs. This makes it possible to suppress color unevenness and luminance unevenness of the projected image.

また、本実施形態の場合、光変調装置6が複数の画素PXに対応する複数のマイクロレンズ621を有するマイクロレンズアレイ62を備えているため、光変調装置6に入射される4つの色光を、マイクロレンズ621によって液晶パネル61の対応する4つのサブ画素SXに入射させることができる。これにより、光源装置2から射出された各色光を各サブ画素SXに効率良く入射させることができ、各色光の利用効率を高めることができる。 Further, in the case of the present embodiment, since the optical modulator 6 includes a microlens array 62 having a plurality of microlenses 621 corresponding to the plurality of pixels PX, the four colored lights incident on the optical modulator 6 are transmitted. The microlens 621 can be incident on the corresponding four sub-pixels SX of the liquid crystal panel 61. As a result, each color light emitted from the light source device 2 can be efficiently incident on each sub-pixel SX, and the utilization efficiency of each color light can be improved.

[第2実施形態]
以下、本発明の第2実施形態について、図11から図14を用いて説明する。
第2実施形態の光源装置の基本構成は第1実施形態と同様であり、第1拡散装置26および第2拡散装置36のレイアウトが第1実施形態と異なる。そのため、光源装置の全体の説明は省略する。
図11は、+Y方向から見た第2実施形態の光源装置の要部における平面図である。
図11において、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 to 14.
The basic configuration of the light source device of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and the layout of the first diffusing device 26 and the second diffusing device 36 is different from that of the first embodiment. Therefore, the entire description of the light source device will be omitted.
FIG. 11 is a plan view of a main part of the light source device of the second embodiment as viewed from the + Y direction.
In FIG. 11, components common to the drawings used in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

図11に示すように、本実施形態の光源装置20は、光源部21と、第1光学部材122と、第2光学部材123と、第1位相差素子24と、第1集光素子25と、第1拡散装置26と、第2位相差素子34と、第2集光素子27と、第2拡散装置36と、第1色分離素子129と、第2色分離素子133と、第4位相差素子30と、第5位相差素子32と、第3集光素子35と、波長変換素子28と、ミラーユニット40と、を有する。 As shown in FIG. 11, the light source device 20 of the present embodiment includes a light source unit 21, a first optical member 122, a second optical member 123, a first retardation element 24, and a first condensing element 25. , The first diffuser 26, the second retardation element 34, the second light source element 27, the second diffuser 36, the first color separation element 129, the second color separation element 133, and the fourth place. It has a phase difference element 30, a fifth phase difference element 32, a third light source element 35, a wavelength conversion element 28, and a mirror unit 40.

本実施形態の光源部21は、光源211から青色光BLおよび赤色光RLsを射出する。本実施形態の光源211は、光射出面214aの長手方向をZ方向に一致させるように、Y軸に沿って複数の赤色発光素子214を実装している。すなわち、本実施形態の光源211では、第1実施形態における赤色発光素子214に対して、赤色発光素子214の射出光軸を中心として90°回転した状態で配置していている。この場合、各赤色発光素子214から射出される赤色光線Rのビーム形状はY方向に長軸を有する楕円状となる。すなわち、本実施形態の光源211は、赤色光線RとしてS偏光成分の光を射出するように赤色発光素子214を実装している。したがって、本実施形態の光源211は、複数の赤色発光素子214から射出される赤色光線RからなるS偏光成分の赤色光RLsを射出する。 The light source unit 21 of the present embodiment emits blue light BL and red light RLs from the light source 211. In the light source 211 of the present embodiment, a plurality of red light emitting elements 214 are mounted along the Y axis so that the longitudinal direction of the light emitting surface 214a coincides with the Z direction. That is, in the light source 211 of the present embodiment, the red light emitting element 214 of the first embodiment is arranged in a state of being rotated by 90 ° about the emission optical axis of the red light emitting element 214. In this case, the beam shape of the red light ray R emitted from each red light emitting element 214 is an elliptical shape having a long axis in the Y direction. That is, the light source 211 of the present embodiment mounts the red light emitting element 214 so as to emit the light of the S polarization component as the red light ray R. Therefore, the light source 211 of the present embodiment emits red light RLs having an S-polarized component composed of red light rays R emitted from a plurality of red light emitting elements 214.

なお、本実施形態の光源部21は、移動式位相差装置219によって青色光BLにおけるS偏光とP偏光の光量比を任意に設定できるため、各青色発光素子213はS偏光成分あるいはP偏光成分のいずれを射出するように配置してもよい。 Since the light source unit 21 of the present embodiment can arbitrarily set the light amount ratio of S-polarization and P-polarization in the blue light BL by the mobile phase difference device 219, each blue light emitting element 213 has an S-polarization component or a P-polarization component. It may be arranged so as to eject any of the above.

本実施形態の光源装置20は第1光学部材122および第2光学部材123に対する第1拡散装置26および第2拡散装置36の位置関係を、第1実施形態の光源装置2における第1光学部材22および第2光学部材23に対する第1拡散装置26および第2拡散装置36の位置関係と入れ替えている。すなわち、本実施形態の光源装置20において、第1拡散装置26は第2光学部材123の+X方向に配置され、第2拡散装置36は第1光学部材122の-Z方向に配置されている。 The light source device 20 of the present embodiment determines the positional relationship between the first diffusing device 26 and the second diffusing device 36 with respect to the first optical member 122 and the second optical member 123, and the first optical member 22 in the light source device 2 of the first embodiment. And the positional relationship between the first diffusing device 26 and the second diffusing device 36 with respect to the second optical member 23 is replaced. That is, in the light source device 20 of the present embodiment, the first diffusion device 26 is arranged in the + X direction of the second optical member 123, and the second diffusion device 36 is arranged in the −Z direction of the first optical member 122.

本実施形態の第1光学部材122には、第1透明基板320と、第1光学層321と、第2光学層322と、を有する。第1光学層321は第1透明基板320の第1面320aに形成される。第1光学層321は光源部21に対向配置されるとともにXY平面およびYZ平面に対して45°傾斜している。 The first optical member 122 of the present embodiment includes a first transparent substrate 320, a first optical layer 321 and a second optical layer 322. The first optical layer 321 is formed on the first surface 320a of the first transparent substrate 320. The first optical layer 321 is arranged to face the light source unit 21 and is inclined by 45 ° with respect to the XY plane and the YZ plane.

本実施形態の第1光学層321は、青色光BLについては偏光方向によらず透過させる特性を有する。このため、第1光学層321は、+X方向に沿って入射される青色光BLに含まれるP偏光成分の青色光BLpおよびS偏光成分の青色光BLsを+X方向に沿って透過させる。さらに、第1光学層321は、赤色波長帯の光についてはP偏光成分を透過し、S偏光成分を反射する偏光分離特性を有する。このため、第1光学層321は、+X方向に沿って入射されるS偏光成分の赤色光RLsを-Z方向に反射させる。第1光学層321は、例えば誘電体多層膜から構成されている。 The first optical layer 321 of the present embodiment has a property of transmitting blue light BL regardless of the polarization direction. Therefore, the first optical layer 321 transmits the blue light BLp of the P-polarized component and the blue light BLs of the S-polarized component contained in the blue light BL incident along the + X direction along the + X direction. Further, the first optical layer 321 has a polarization separation characteristic of transmitting the P polarization component for light in the red wavelength band and reflecting the S polarization component. Therefore, the first optical layer 321 reflects the red light RLs of the S polarization component incident along the + X direction in the −Z direction. The first optical layer 321 is composed of, for example, a dielectric multilayer film.

第2光学層322は、第1透明基板320の第2面320bに形成される。第2光学層322は、青色波長帯および赤色波長帯の光を透過し、緑色波長帯の光を反射する光学特性を有するダイクロイックミラーで構成される。第2光学層322はダイクロイックミラーで構成されるため、第2光学層322は偏光を用いることなく、入射される光を反射または透過させることで精度良く分離可能である。
第1光学層321を透過した青色光BLは第1透明基板220および第2光学層322を透過して+X方向に射出される。
The second optical layer 322 is formed on the second surface 320b of the first transparent substrate 320. The second optical layer 322 is composed of a dichroic mirror having optical characteristics of transmitting light in the blue wavelength band and red wavelength band and reflecting light in the green wavelength band. Since the second optical layer 322 is composed of a dichroic mirror, the second optical layer 322 can be separated accurately by reflecting or transmitting incident light without using polarization.
The blue light BL transmitted through the first optical layer 321 is transmitted through the first transparent substrate 220 and the second optical layer 322 and emitted in the + X direction.

上記構成の第1光学部材122によれば、光源部21から+X方向に沿って入射される青色光BLを+X方向に透過し、光源部21から+X方向に沿って入射されるS偏光成分の赤色光RLsを-Z方向に反射することが可能である。 According to the first optical member 122 having the above configuration, the blue light BL incident from the light source unit 21 along the + X direction is transmitted in the + X direction, and the S polarization component incident from the light source unit 21 along the + X direction. It is possible to reflect red light RLs in the −Z direction.

本実施形態の第1光学部材122はプレート型の偏光分離素子であるため、第1光学層321の機能と第2光学層322の機能とを分離して設計できるため、第1光学層321および第2光学層322の膜設計は比較的容易なものとなる。 Since the first optical member 122 of the present embodiment is a plate-type polarization separating element, the function of the first optical layer 321 and the function of the second optical layer 322 can be designed separately. Therefore, the first optical layer 321 and the first optical layer 321 and the second optical layer 322 can be designed separately. The film design of the second optical layer 322 is relatively easy.

第2光学部材123は、第1光学部材122に対して+X方向に配置されている。第2光学部材123には、第1光学部材122を透過した青色光BLが入射される。第2光学部材123は、第1光学部材22と同様、プレート型の偏光分離素子で構成されている。 The second optical member 123 is arranged in the + X direction with respect to the first optical member 122. Blue light BL transmitted through the first optical member 122 is incident on the second optical member 123. Like the first optical member 22, the second optical member 123 is composed of a plate-type polarization separating element.

第2光学部材123は、第2透明基板330と、第3光学層333と、第4光学層334と、を有する。第2透明基板330の第3面330aと第1透明基板320の第2面320bとは互いに対向している。第3光学層333は第2透明基板330の第3面330aに形成される。第3光学層333は第2光学層322に対向配置されるとともにXY平面およびYZ平面に対して45°傾斜している。 The second optical member 123 includes a second transparent substrate 330, a third optical layer 333, and a fourth optical layer 334. The third surface 330a of the second transparent substrate 330 and the second surface 320b of the first transparent substrate 320 face each other. The third optical layer 333 is formed on the third surface 330a of the second transparent substrate 330. The third optical layer 333 is arranged to face the second optical layer 322 and is inclined by 45 ° with respect to the XY plane and the YZ plane.

第3光学層333は、青色光BLに対して、P偏光成分を透過し、S偏光成分を反射する偏光分離特性を有する。これにより、第3光学層333は、+X方向に沿って入射される青色光BLのうち、P偏光成分の青色光BLpを+X方向に沿って透過させ、S偏光成分の青色光BLsを-Z方向に反射する。さらに、第3光学層333は、緑色波長帯の光に対してP偏光成分を透過し、S偏光成分を反射する偏光分離特性を有する。第3光学層333は、例えば誘電体多層膜から構成されている。 The third optical layer 333 has a polarization separation characteristic that transmits the P-polarized component and reflects the S-polarized component with respect to the blue light BL. As a result, the third optical layer 333 transmits the blue light BLp of the P polarization component along the + X direction among the blue light BL incident along the + X direction, and transmits the blue light BLs of the S polarization component to −Z. Reflect in the direction. Further, the third optical layer 333 has a polarization separation characteristic of transmitting the P polarization component to light in the green wavelength band and reflecting the S polarization component. The third optical layer 333 is composed of, for example, a dielectric multilayer film.

第4光学層334は、第2透明基板330の第4面330bに形成される。第4光学層334は、緑色波長帯の光のうち少なくともP偏光成分の光を透過する光学特性を有する。また、第4光学層334は、青色波長帯の光に対してP偏光成分を透過し、S偏光成分を反射する偏光分離特性を有する。第4光学層334は、例えば誘電体多層膜から構成されている。なお、第3光学層333として、青色波長帯の光のS偏光成分の光を反射する光学特性を有する膜を用いた場合、第4光学層334は単なるARコート膜で構成することができる。 The fourth optical layer 334 is formed on the fourth surface 330b of the second transparent substrate 330. The fourth optical layer 334 has an optical property of transmitting light of at least the P polarization component of the light in the green wavelength band. Further, the fourth optical layer 334 has a polarization separation characteristic of transmitting a P-polarizing component to light in the blue wavelength band and reflecting the S-polarizing component. The fourth optical layer 334 is composed of, for example, a dielectric multilayer film. When a film having an optical characteristic of reflecting the light of the S polarization component of the light in the blue wavelength band is used as the third optical layer 333, the fourth optical layer 334 can be formed of a simple AR-coated film.

上記構成の第2光学部材123によれば、第1光学部材122から+X方向に沿って入射される青色光BLに対して、P偏光成分の青色光BLpを+X方向に透過し、S偏光成分の青色光BLsを-Z方向に反射することが可能である。 According to the second optical member 123 having the above configuration, the blue light BLp of the P polarization component is transmitted in the + X direction with respect to the blue light BL incident from the first optical member 122 along the + X direction, and the S polarization component is transmitted. It is possible to reflect the blue light BLs in the −Z direction.

本実施形態の第2光学部材123はプレート型の偏光分離素子であるため、第3光学層333および第4光学層334の機能を分離して設計できるため、第3光学層333および第4光学層334の膜設計は比較的容易なものとなる。 Since the second optical member 123 of the present embodiment is a plate-type polarization separating element, the functions of the third optical layer 333 and the fourth optical layer 334 can be separated and designed, so that the third optical layer 333 and the fourth optical layer can be designed separately. The film design of layer 334 is relatively easy.

第1位相差素子24は、第2光学部材123に対して+X方向に配置されている。すなわち、第1位相差素子24は、X軸上において第2光学部材23と第1拡散装置26との間に配置されている。第1位相差素子24には、第2光学部材23から+X方向に沿ってP偏光成分の青色光BLpが入射する。第1集光素子25は、第1位相差素子24に対して-X方向に配置されている。 The first retardation element 24 is arranged in the + X direction with respect to the second optical member 123. That is, the first retardation element 24 is arranged between the second optical member 23 and the first diffusion device 26 on the X-axis. Blue light BLp, which is a P-polarizing component, is incident on the first retardation element 24 from the second optical member 23 along the + X direction. The first light collecting element 25 is arranged in the −X direction with respect to the first retardation element 24.

本実施形態において、第2光学部材123を+X方向に透過したP偏光成分の青色光BLpは、第1位相差素子24によって例えば左回りの円偏光の青色光BLc1に変換された後、第1集光素子25により第1拡散装置26の拡散板261に入射する。拡散板261に入射された左回りの円偏光の青色光BLc1は拡散板261で反射されることによって右回りの円偏光の青色光BLc2に変換される。第1拡散装置26から射出された青色光BLc2は、第1集光素子25を経由して第1位相差素子24に再び入射し、第1位相差素子24によって、S偏光成分の青色光BLsに変換される。変換された青色光BLsは、第2光学部材123に入射する。青色光BLsは第2光学部材123の第4光学層334によって+Z方向に反射させる。このようにして、変換された青色光BLsは、第2光学部材123から+Z方向に射出される。 In the present embodiment, the blue light BLp of the P polarization component transmitted through the second optical member 123 in the + X direction is converted into, for example, counterclockwise circularly polarized blue light BLc1 by the first retardation element 24, and then the first It is incident on the diffuser plate 261 of the first diffuser 26 by the light collector element 25. The counterclockwise circularly polarized blue light BLc1 incident on the diffuser plate 261 is converted into the clockwise circularly polarized blue light BLc2 by being reflected by the diffuser plate 261. The blue light BLc2 emitted from the first diffusing device 26 re-enters the first phase difference element 24 via the first light collecting element 25, and the blue light BLs of the S polarization component are caused by the first phase difference element 24. Is converted to. The converted blue light BLs are incident on the second optical member 123. The blue light BLs are reflected in the + Z direction by the fourth optical layer 334 of the second optical member 123. The blue light BLs converted in this way are emitted from the second optical member 123 in the + Z direction.

第2位相差素子34は、第2光学部材123に対して+X方向に配置されている。すなわち、第2位相差素子34は、Z軸上において第1光学部材122と第2拡散装置36との間に配置されている。第2位相差素子34には、第1光学部材122から-Z方向に沿ってS偏光成分の赤色光RLsが入射する。第2集光素子27は、第2位相差素子34に対して-Z方向に配置されている。 The second phase difference element 34 is arranged in the + X direction with respect to the second optical member 123. That is, the second phase difference element 34 is arranged between the first optical member 122 and the second diffusion device 36 on the Z axis. Red light RLs of the S polarization component is incident on the second phase difference element 34 from the first optical member 122 along the −Z direction. The second light collecting element 27 is arranged in the −Z direction with respect to the second retardation element 34.

本実施形態において、第1光学部材122により-Z方向に反射されたS偏光成分の赤色光RLsは、第2位相差素子34によって例えば右回りの円偏光の赤色光RLc1に変換された後、第2集光素子27により第2拡散装置36の拡散板361に入射する。拡散板361に入射された右回りの円偏光の赤色光RLc1は拡散板361で反射されることによって左回りの円偏光の赤色光RLc2に変換される。第2拡散装置36から射出された赤色光RLc2は、第2集光素子27を経由して第2位相差素子34に再び入射し、第2位相差素子34によって、P偏光成分の赤色光RLpに変換される。変換された赤色光RLpは第1光学部材122に入射する。このようにして、変換された赤色光RLpは、第1光学部材122から+Z方向に射出される。 In the present embodiment, the red light RLs of the S polarization component reflected by the first optical member 122 in the −Z direction are converted into, for example, clockwise circularly polarized red light RLc1 by the second retardation element 34. It is incident on the diffuser plate 361 of the second diffuser 36 by the second light collector element 27. The clockwise circularly polarized red light RLc1 incident on the diffuser plate 361 is converted into the counterclockwise circularly polarized red light RLc2 by being reflected by the diffuser plate 361. The red light RLc2 emitted from the second diffuser 36 re-enters the second phase difference element 34 via the second condensing element 27, and the second phase difference element 34 causes the red light RLp of the P polarization component. Is converted to. The converted red light RLp is incident on the first optical member 122. The red light RLp converted in this way is emitted from the first optical member 122 in the + Z direction.

本実施形態において、波長変換素子28から射出された緑色光GLは、第1実施形態と同様、第2光学部材123においてP偏光成分の緑色光GLpおよびS偏光成分の緑色光GLsに分離される。そして、S偏光成分の緑色光GLsは第1光学部材122から+Z方向に射出され、P偏光成分の緑色光GLpは第2光学部材123から+Z方向に射出される。 In the present embodiment, the green light GL emitted from the wavelength conversion element 28 is separated into the green light GLp of the P polarization component and the green light GLs of the S polarization component in the second optical member 123 as in the first embodiment. .. Then, the green light GLs of the S polarization component is emitted from the first optical member 122 in the + Z direction, and the green light GLp of the P polarization component is emitted from the second optical member 123 in the + Z direction.

図12は、-X方向から見た光源装置20の側面図である。すなわち、図12は、第1色分離素子129および第4位相差素子30等を-X方向から見た状態を示している。図12においては、図面を見やすくするため、第2位相差素子34、第2集光素子27、および第2拡散装置36等の図示を省略している。 FIG. 12 is a side view of the light source device 20 as seen from the −X direction. That is, FIG. 12 shows a state in which the first color separating element 129, the fourth retardation element 30, and the like are viewed from the −X direction. In FIG. 12, in order to make the drawings easier to see, the second phase difference element 34, the second light collecting element 27, the second diffusing device 36, and the like are not shown.

図12に示すように、第1色分離素子129は、第1光学部材122に対して+Z方向に配置されている。第1色分離素子129は、ダイクロイックプリズム291と、反射プリズム292と、を有する。第1色分離素子129は、第1光学部材122から+Z方向に射出された光を、緑色光GLsと赤色光RLpとに分離する。 As shown in FIG. 12, the first color separating element 129 is arranged in the + Z direction with respect to the first optical member 122. The first color separation element 129 includes a dichroic prism 291 and a reflection prism 292. The first color separation element 129 separates the light emitted from the first optical member 122 in the + Z direction into green light GLs and red light RLp.

ダイクロイックプリズム291には、第1光学部材122から射出された緑色光GLsと赤色光RLpとを含む光が入射される。ダイクロイックプリズム291は色分離層2912を含む。色分離層2912は、入射される光のうち、赤色光成分を反射させ、緑色光成分を透過するダイクロイックミラーとして機能する。このため、第1光学部材122からダイクロイックプリズム291に入射した光のうち、緑色光GLsは、色分離層2911を+Z方向に透過してダイクロイックプリズム291の外部に射出され、赤色光RLpは、色分離層2912によって-Y方向に反射される。 Light including green light GLs and red light RLp emitted from the first optical member 122 is incident on the dichroic prism 291. The dichroic prism 291 includes a color separation layer 2912. The color separation layer 2912 functions as a dichroic mirror that reflects the red light component of the incident light and transmits the green light component. Therefore, of the light incident on the dichroic prism 291 from the first optical member 122, the green light GLs pass through the color separation layer 2911 in the + Z direction and are emitted to the outside of the dichroic prism 291. It is reflected in the −Y direction by the separation layer 2912.

本実施形態の場合、赤色光RLpは色分離層2912に対するS偏光成分の光であり、緑色光GLsは色分離層2912に対するP偏光成分の光である。すなわち、本実施形態の色分離層2912は、S偏光成分の光として入射する赤色光RLpを反射し、P偏光成分の光として入射する緑色光GLsを透過させるように設計すればよいため、色分離層2912の膜設計は容易である。 In the case of the present embodiment, the red light RLp is the light of the S polarization component with respect to the color separation layer 2912, and the green light GLs is the light of the P polarization component with respect to the color separation layer 2912. That is, the color separation layer 2912 of the present embodiment may be designed so as to reflect the red light RLp incident as the light of the S polarization component and transmit the green light GLs incident as the light of the P polarization component. The film design of the separation layer 2912 is easy.

色分離層2912で反射された赤色光RLpは反射プリズム292の反射層2922によって+Z方向に反射される。反射層2922によって反射された赤色光RLpは、反射プリズム292から+Z方向に射出される。 The red light RLp reflected by the color separation layer 2912 is reflected in the + Z direction by the reflection layer 2922 of the reflection prism 292. The red light RLp reflected by the reflection layer 2922 is emitted from the reflection prism 292 in the + Z direction.

ダイクロイックプリズム291から射出された緑色光GLsは第4位相差素子30に入射する。本実施形態の第4位相差素子30は、緑色光GLsを、P偏光成分の緑色光GLp1に変換する。第4位相差素子30によってP偏光成分に変換された緑色光GLp1は、光源装置2から+Z方向に射出されて、図1に示す均一化装置4に入射する。 The green light GLs emitted from the dichroic prism 291 are incident on the fourth retardation element 30. The fourth retardation element 30 of the present embodiment converts the green light GLs into the green light GLp1 of the P polarization component. The green light GLp1 converted into the P polarization component by the fourth retardation element 30 is emitted from the light source device 2 in the + Z direction and is incident on the homogenizing device 4 shown in FIG.

緑色光GLp1は、光源装置2における赤色光RLpの射出位置から+Y方向に離れた射出位置から射出され、均一化装置4に入射する。 The green light GLp1 is emitted from an emission position distant from the emission position of the red light RLp in the light source device 2 in the + Y direction, and is incident on the homogenizing device 4.

図13は、+X方向から見た光源装置20の側面図である。図14は、マルチレンズ上の各色光の入射位置を示す模式図である。換言すると、図13は、+X方向から見た第5位相差素子32および第2色分離素子133を示している。なお、図13においては、第1拡散装置26、第3集光素子35および波長変換素子28の図示を省略する。 FIG. 13 is a side view of the light source device 20 as seen from the + X direction. FIG. 14 is a schematic diagram showing the incident position of each color light on the multi-lens. In other words, FIG. 13 shows the fifth phase difference element 32 and the second color separation element 133 as viewed from the + X direction. In FIG. 13, the first diffusion device 26, the third light collecting element 35, and the wavelength conversion element 28 are not shown.

図13に示すように、第2色分離素子133は、第2光学部材123に対して+Z方向に配置されている。第2色分離素子133は、ダイクロイックプリズム331と、反射プリズム332と、を有する。第2色分離素子133は、第2光学部材123から+Z方向に射出された光を、青色光BLsと緑色光GLpとに分離する。 As shown in FIG. 13, the second color separating element 133 is arranged in the + Z direction with respect to the second optical member 123. The second color separation element 133 has a dichroic prism 331 and a reflection prism 332. The second color separation element 133 separates the light emitted from the second optical member 123 in the + Z direction into blue light BLs and green light GLp.

ダイクロイックプリズム331は、ダイクロイックプリズム291と同様の構成を有し、色分離層3312を含む。色分離層3312は、入射される光のうち、緑色光成分を反射させ、青色光成分を透過させるダイクロイックミラーとして機能する。このため、第2光学部材123からダイクロイックプリズム331に入射した光のうち、青色光BLsは、色分離層3312を+Z方向に透過してダイクロイックプリズム331の外部に射出され、緑色光GLpは、色分離層3312によって-Y方向に反射される。 The dichroic prism 331 has the same configuration as the dichroic prism 291 and includes a color separation layer 3312. The color separation layer 3312 functions as a dichroic mirror that reflects the green light component of the incident light and transmits the blue light component. Therefore, of the light incident on the dichroic prism 331 from the second optical member 123, the blue light BLs pass through the color separation layer 3312 in the + Z direction and are emitted to the outside of the dichroic prism 331, and the green light GLp is the color. It is reflected in the −Y direction by the separation layer 3312.

本実施形態の場合、緑色光GLpは色分離層3312に対するS偏光成分の光であり、青色光BLsは色分離層3312に対するP偏光成分の光である。すなわち、本実施形態の色分離層3312は、S偏光成分の光として入射する緑色光GLpを反射し、P偏光成分の光として入射する青色光BLsを透過させるように設計すればよいため、色分離層3312の膜設計は容易である。 In the case of the present embodiment, the green light GLp is the light of the S polarization component with respect to the color separation layer 3312, and the blue light BLs is the light of the P polarization component with respect to the color separation layer 3312. That is, the color separation layer 3312 of the present embodiment may be designed so as to reflect the green light GLp incident as the light of the S polarization component and transmit the blue light BLs incident as the light of the P polarization component. The film design of the separation layer 3312 is easy.

色分離層3312で反射された緑色光GLpは反射プリズム332の反射層3322によって+Z方向に反射される。反射層3322によって反射された緑色光GLpは、反射プリズム332から+Z方向に射出される。 The green light GLP reflected by the color separation layer 3312 is reflected in the + Z direction by the reflection layer 3322 of the reflection prism 332. The green light GLP reflected by the reflection layer 3322 is emitted from the reflection prism 332 in the + Z direction.

ダイクロイックプリズム331から射出された青色光BLsは第5位相差素子32に入射する。本実施形態の第5位相差素子32は、青色光BLsを、P偏光成分の青色光BLp1に変換する。第5位相差素子32によってP偏光成分に変換された青色光BLp1は、光源装置2から+Z方向に射出されて、図1に示す均一化装置4に入射する。 The blue light BLs emitted from the dichroic prism 331 are incident on the fifth retardation element 32. The fifth retardation element 32 of the present embodiment converts the blue light BLs into the blue light BLp1 of the P polarization component. The blue light BLp1 converted into the P polarization component by the fifth retardation element 32 is emitted from the light source device 2 in the + Z direction and is incident on the homogenizing device 4 shown in FIG.

青色光BLp1は、光源装置20における緑色光GLpの射出位置から+Y方向に離れた射出位置から射出され、均一化装置4に入射する。 The blue light BLp1 is emitted from an emission position distant from the emission position of the green light GLp in the light source device 20 in the + Y direction, and is incident on the homogenizing device 4.

図14に示すように、本実施形態の光源装置20は、緑色光GLp1と、赤色光RLp1と、青色光BLp1と、緑色光GLpと、を射出する。緑色光GLp1は、第1マルチレンズ41における-X方向で+Y方向の領域A1に配置された複数のレンズ411に入射する。赤色光RLp1は、第1マルチレンズ41における-X方向で-Y方向の領域A2に配置された複数のレンズ411に入射する。青色光BLp1は、第1マルチレンズ41における+X方向で+Y方向の領域A3に配置された複数のレンズ411に入射する。緑色光GLpは、第1マルチレンズ41における+X方向で-Y方向の領域A4に配置された複数のレンズ411に入射する。各レンズ411に入射された各色光は、複数の部分光束となって、第2マルチレンズ42においてレンズ411に対応するレンズ421に入射する。
本実施形態の光源装置20から射出された光Lのうち、緑色光GLp1は特許請求の範囲の第4光に対応し、赤色光RLp1は特許請求の範囲の第5光に対応し、青色光BLp1は特許請求の範囲の第6光に対応し、緑色光GLpは特許請求の範囲の第7光に対応する。
As shown in FIG. 14, the light source device 20 of the present embodiment emits green light GLp1, red light RLp1, blue light BLp1, and green light GLp. The green light GLp1 is incident on a plurality of lenses 411 arranged in the region A1 in the −X direction and the + Y direction in the first multilens 41. The red light RLp1 is incident on a plurality of lenses 411 arranged in the region A2 in the −X direction and the −Y direction in the first multilens 41. The blue light BLp1 is incident on a plurality of lenses 411 arranged in the region A3 in the + X direction and the + Y direction in the first multi-lens 41. The green light GLP is incident on a plurality of lenses 411 arranged in the region A4 in the + X direction and the −Y direction in the first multi-lens 41. Each color light incident on each lens 411 becomes a plurality of partial luminous fluxes and is incident on the lens 421 corresponding to the lens 411 in the second multi-lens 42.
Of the light L emitted from the light source device 20 of the present embodiment, the green light GLp1 corresponds to the fourth light in the range of the patent claim, the red light RLp1 corresponds to the fifth light in the range of the patent claim, and the blue light corresponds to the blue light. BLp1 corresponds to the 6th light in the range of the patent claim, and the green light GLp corresponds to the 7th light in the range of the patent claim.

[第2実施形態の効果]
本実施形態の光源装置20では、青色波長帯を有し、P偏光成分の青色光BLpとS偏光成分の青色光BLsとを含む青色光BLと、赤色光RLsと、を射出する光源部21と、光源部21から+X方向に沿って入射される青色光BLを+X方向に透過し、光源部21から+X方向に沿って入射される赤色光RLsを-Z方向に反射する第1光学部材122と、第1光学部材122に対して+X方向に配置され、第1光学部材122から+X方向に沿って入射される青色光BLpを+X方向に透過し、青色光BLsを-Z方向に反射する第2光学部材123と、第2光学部材123に対して+X方向に配置され、第2光学部材123から+X方向に沿って入射される青色光BLc1を拡散させ、拡散した青色光BLc2を-X方向に射出する拡散板261と、第2光学部材123に対して-Z方向に配置され、第2光学部材123から-Z方向に沿って入射される青色光BLpを波長変換し、緑色光GLを+Z方向に射出する波長変換素子28と、第1光学部材122に対して-Z方向に配置され、第1光学部材122から-Z方向に沿って入射される赤色光RLc1を拡散させ、+Z方向に射出する拡散板361と、を備える。第2光学部材123は、波長変換素子28から+Z方向に沿って緑色光GLが入射され、緑色光GLpを+Z方向に透過し、緑色光GLsを-X方向に反射し、第1光学部材122は、拡散板361から+Z方向に沿って射出される赤色光RLc2を透過し、第2光学部材123から-X方向に沿って入射される緑色光GLsを+Z方向に反射し、第2光学部材23は、拡散板261から-X方向に沿って射出される青色光BLsを+Z方向に反射する。
[Effect of the second embodiment]
In the light source device 20 of the present embodiment, the light source unit 21 which has a blue wavelength band and emits blue light BL containing blue light BLp as a P-polarizing component and blue light BLs as an S-polarizing component and red light RLs. A first optical member that transmits blue light BL incident along the + X direction from the light source unit 21 in the + X direction and reflects red light RLs incident along the + X direction from the light source unit 21 in the −Z direction. The blue light BLp arranged in the + X direction with respect to the 122 and the first optical member 122 and incident along the + X direction from the first optical member 122 is transmitted in the + X direction, and the blue light BLs are reflected in the −Z direction. The blue light BLc1 arranged in the + X direction with respect to the second optical member 123 and the second optical member 123 and incident along the + X direction from the second optical member 123 is diffused, and the diffused blue light BLc2 is-. The diffuser plate 261 that emits light in the X direction and the blue light BLp that is arranged in the −Z direction with respect to the second optical member 123 and is incident along the −Z direction from the second optical member 123 are wavelength-converted to produce green light. The wavelength conversion element 28 that emits GL in the + Z direction and the red light RLc1 that is arranged in the −Z direction with respect to the first optical member 122 and is incident along the −Z direction from the first optical member 122 are diffused. A diffuser plate 361 that ejects light in the + Z direction is provided. In the second optical member 123, green light GL is incident from the wavelength conversion element 28 along the + Z direction, the green light GLp is transmitted in the + Z direction, the green light GLs are reflected in the −X direction, and the first optical member 122 Transmits the red light RLc2 emitted from the diffuser plate 361 along the + Z direction, reflects the green light GLs incident from the second optical member 123 along the −X direction in the + Z direction, and is the second optical member. 23 reflects the blue light BLs emitted from the diffuser plate 261 along the −X direction in the + Z direction.

本実施形態においても、ピッチが狭い偏光変換素子を用いることなく、偏光方向が揃えられた複数の色光を射出可能な光源装置20を実現できる、光源装置20およびプロジェクター1の小型化が図れる、といった第1実施形態と同様の効果が得られる。 Also in this embodiment, it is possible to realize a light source device 20 capable of emitting a plurality of colored lights having the same polarization direction without using a polarization conversion element having a narrow pitch, and it is possible to reduce the size of the light source device 20 and the projector 1. The same effect as that of the first embodiment can be obtained.

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば上記実施形態においては、第1光学層および第2光学層が1つの透光性基板の2つの面に設けられていた。この構成に代えて、第1光学層と第2光学層とは、それぞれ異なる透光性基板に設けられていてもよい。例えば第1光学層が第1透光性基板の第1面に設けられ、第1透光性基板の第1面とは異なる第2面に反射防止層が設けられ、第1光学層が第2透光性基板の第3面に設けられ、第2透光性基板の第3面とは異なる第4面に反射防止層が設けられ、第1光学層および第2光学層が互いに対向して配置されていてもよい。同様に、第3光学層および第4光学層は、それぞれ異なる透光性基材に設けられていてもよい。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the first optical layer and the second optical layer are provided on two surfaces of one translucent substrate. Instead of this configuration, the first optical layer and the second optical layer may be provided on different translucent substrates. For example, the first optical layer is provided on the first surface of the first translucent substrate, the antireflection layer is provided on the second surface different from the first surface of the first translucent substrate, and the first optical layer is the first surface. 2 An antireflection layer is provided on the third surface of the translucent substrate, and is provided on a fourth surface different from the third surface of the second translucent substrate, and the first optical layer and the second optical layer face each other. It may be arranged. Similarly, the third optical layer and the fourth optical layer may be provided on different translucent substrates.

上記実施形態の光源装置2,20は、第1集光素子25、第2集光素子27および第3集光素子35を備えている。しかしながら、この構成に限らず、第1集光素子25、第2集光素子27および第3集光素子35のうち少なくとも一方の集光素子は、設けられていなくてもよい。 The light source devices 2 and 20 of the above embodiment include a first light collecting element 25, a second light collecting element 27, and a third light collecting element 35. However, the present invention is not limited to this configuration, and at least one of the first condensing element 25, the second condensing element 27, and the third condensing element 35 may not be provided.

上記各実施形態では、光源部21として、青色光線Bを射出する青色発光素子213と、赤色光線Rを射出する赤色発光素子214とを同一パッケージ内に実装したマルチエミッターパッケージ構造を用いる場合を例に挙げたが、光源部21は、青色発光素子213を含む第1光源と、赤色発光素子214を含む第2光源と、をそれぞれ独立して備えた構成でもよい。 In each of the above embodiments, an example is used in which a multi-emitter package structure in which a blue light emitting element 213 that emits a blue light ray B and a red light emitting element 214 that emits a red light ray R are mounted in the same package is used as the light source unit 21. However, the light source unit 21 may be configured to independently include a first light source including a blue light emitting element 213 and a second light source including a red light emitting element 214.

上記実施形態では、光源部21の移動式位相差装置219として、第3位相差素子2191におけるZ方向への移動量を調整することで青色光BL1の偏光状態を制御する場合を例に挙げたが、光源211から射出される青色光BLsの光路上において円板状の第3位相差素子を回転させる構成の移動式位相差装置を採用してもよい。 In the above embodiment, as an example, the mobile phase difference device 219 of the light source unit 21 controls the polarization state of the blue light BL1 by adjusting the amount of movement in the Z direction in the third phase difference element 2191. However, a mobile phase difference device having a configuration in which a disk-shaped third phase difference element is rotated on the optical path of the blue light BLs emitted from the light source 211 may be adopted.

上記各実施形態では、プロジェクターは、第1マルチレンズ41、第2マルチレンズ42、および重畳レンズ43を有する均一化装置4を備えている。この構成に代えて、他の構成を有する均一化装置が設けられてもよいし、均一化装置4は設けられていなくてもよい。 In each of the above embodiments, the projector includes a homogenizing device 4 having a first multilens 41, a second multilens 42, and a superimposing lens 43. Instead of this configuration, a homogenizing device having another configuration may be provided, or the homogenizing device 4 may not be provided.

上記実施形態の光源装置2,20は、4つの射出位置のそれぞれから色光を射出し、光変調装置6を構成する液晶パネル61は、1つの画素PXに4つのサブ画素SXを有している。この構成に代えて、光源装置は、3つの色光を射出し、液晶パネルは、1つの画素に3つのサブ画素を有する構成であってもよい。この場合、例えば、上記実施形態の光源装置において、緑色光GLsの光路に全反射部材が設けられていてもよい。 The light source devices 2 and 20 of the above embodiment emit colored light from each of the four emission positions, and the liquid crystal panel 61 constituting the light modulation device 6 has four sub-pixels SX in one pixel PX. .. Instead of this configuration, the light source device may emit three colored lights, and the liquid crystal panel may have a configuration in which one pixel has three sub-pixels. In this case, for example, in the light source device of the above embodiment, the total reflection member may be provided in the optical path of the green light GLs.

上記実施形態の光源装置2,20は、それぞれがP偏光であり、空間的に分離された緑色光GLp1、青色光BLp、赤色光RLp1および緑色光GLpを射出する。これらの構成に代えて、光源装置が射出する各色光の偏光状態は、他の偏光状態であってもよい。例えば、光源装置は、それぞれがS偏光であり、空間的に分離された複数の色光を射出する構成であってもよい。 The light source devices 2 and 20 of the above-described embodiment are P-polarized and emit spatially separated green light GLp1, blue light BLp, red light RLp1 and green light GLp, respectively. Instead of these configurations, the polarization state of each color light emitted by the light source device may be another polarization state. For example, the light source device may be configured to emit a plurality of spatially separated colored lights, each of which is S-polarized.

その他、光源装置、およびプロジェクターの各構成要素の形状、数、配置、材料等の具体的な記載については、上記実施形態に限らず、適宜変更が可能である。また、上記実施形態では、本発明による光源装置をプロジェクターに搭載した例を示したが、これに限られない。本発明の一つの形態の光源装置は、照明器具や自動車のヘッドライト等にも適用することができる。 In addition, the specific description of the shape, number, arrangement, material, etc. of the light source device and each component of the projector is not limited to the above embodiment, and can be appropriately changed. Further, in the above embodiment, an example in which the light source device according to the present invention is mounted on the projector is shown, but the present invention is not limited to this. The light source device of one embodiment of the present invention can also be applied to lighting equipment, headlights of automobiles, and the like.

本発明の一つの態様の光源装置は、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一つの態様の光源装置は、第1波長帯を有し、第1偏光方向に偏光する光と第1偏光方向とは異なる第2偏光方向に偏光する光とを含む第1光と、第1波長帯とは異なる第2波長帯を有する第2光と、を射出する光源部と、光源部から第1方向に沿って入射される第1偏光方向に偏光する第1光を第1方向に透過し、第2偏光方向に偏光する第1光を第1方向と交差する第2方向に反射し、光源部から第1方向に沿って入射される第2光を第1方向に透過する第1偏光分離素子と、第1偏光分離素子に対して第1方向に配置され、第1偏光分離素子から第1方向に沿って入射される第1偏光方向に偏光する第1光を第2方向に反射し、第1偏光分離素子から第1方向に沿って入射される第2光を第1方向に透過する第2偏光分離素子と、第1偏光分離素子に対して第2方向に配置され、第1偏光分離素子から第2方向に沿って入射される第1光を拡散させ、拡散した第1光を第2方向とは反対方向である第3方向に射出する第1拡散素子と、第2偏光分離素子に対して第2方向に配置され、第2偏光分離素子から第2方向に沿って入射される第1光を波長変換し、第1波長帯および第2波長帯とは異なる第3波長帯を有する第3光を第3方向に射出する波長変換素子と、第2偏光分離素子に対して第1方向に配置され、第2偏光分離素子から第1方向に沿って入射される第2光を拡散させ、拡散した第2光を第1方向とは反対方向である第4方向に射出する第2拡散素子と、を備え、第2偏光分離素子は、波長変換素子から第3方向に沿って第3光が入射され、第1偏光方向に偏光する第3光を第3方向に透過し、第2偏光方向に偏光する第3光を第4方向に反射し、第1偏光分離素子は、第1拡散素子から第3方向に沿って射出される第1光を第3方向に透過し、第2偏光分離素子から第4方向に沿って入射される第2偏光方向に偏光する第3光を第3方向に反射し、第2偏光分離素子は、第2拡散素子から第4方向に沿って射出される第2光を第3方向に反射する。
The light source device of one aspect of the present invention may have the following configuration.
The light source device of one aspect of the present invention has a first wavelength band and includes a first light polarized in a first polarization direction and a second light polarized in a second polarization direction different from the first polarization direction. , A light source unit that emits a second light having a second wavelength band different from the first wavelength band, and a first light that is polarized in the first polarization direction incident along the first direction from the light source unit. The first light transmitted in one direction and polarized in the second polarization direction is reflected in the second direction intersecting the first direction, and the second light incident from the light source unit along the first direction is directed in the first direction. The transmitted first polarization separation element and the first light arranged in the first direction with respect to the first polarization separation element and polarized in the first polarization direction incident along the first direction from the first polarization separation element. A second polarization separation element that reflects in the second direction and transmits the second light incident along the first direction from the first polarization separation element in the first direction, and a second direction with respect to the first polarization separation element. The first diffusion is arranged in, diffuses the first light incident along the second direction from the first polarization separation element, and emits the diffused first light in the third direction opposite to the second direction. The element and the first light, which is arranged in the second direction with respect to the second polarization separation element and is incident along the second direction from the second polarization separation element, is wavelength-converted to perform the first wavelength band and the second wavelength band. A wavelength conversion element that emits a third light having a third wavelength band different from that in the third direction, and a wavelength conversion element that is arranged in the first direction with respect to the second polarization separation element and along the first direction from the second polarization separation element. The second polarization separation element comprises a second diffusion element that diffuses the incident second light and emits the diffused second light in the fourth direction opposite to the first direction, and the second polarization separation element converts the wavelength. A third light is incident from the element along the third direction, the third light polarized in the first polarization direction is transmitted in the third direction, and the third light polarized in the second polarization direction is reflected in the fourth direction. The first polarization separation element transmits the first light emitted from the first diffusion element along the third direction in the third direction, and is incident from the second polarization separation element along the fourth direction. The third light polarized in the polarization direction is reflected in the third direction, and the second polarization separating element reflects the second light emitted from the second diffusion element along the fourth direction in the third direction.

本発明の一つの態様の光源装置において、第1偏光分離素子と第1拡散素子との間に設けられ、第1偏光分離素子から第2方向に沿って第2偏光方向に偏光する第1光が入射される第1位相差素子をさらに備える構成としてもよい。 In the light source device of one aspect of the present invention, the first light provided between the first polarization separation element and the first diffusion element and polarized in the second polarization direction from the first polarization separation element along the second direction. It may be configured to further include a first retardation element to which the light source is incident.

本発明の一つの態様の光源装置において、第2偏光分離素子と第2拡散素子との間に設けられ、第2偏光分離素子から第1方向に沿って第2光が入射される第2位相差素子をさらに備える構成としてもよい。 In the light source device of one aspect of the present invention, the second position is provided between the second polarization separation element and the second diffusion element, and the second light is incident from the second polarization separation element along the first direction. It may be configured to further include a phase difference element.

本発明の一つの態様の光源装置において、第1偏光分離素子および第2偏光分離素子に対して、第1方向、第2方向、第3方向および第4方向にそれぞれ交差する第5方向に配置される、第1ミラーと、第1ミラーに対向して設けられ、第1偏光分離素子および第2偏光分離素子に対して、第5方向とは反対方向である第6方向に配置される、第2ミラーと、をさらに備える構成としてもよい。 In the light source device of one aspect of the present invention, the first polarization separation element and the second polarization separation element are arranged in the fifth direction intersecting the first direction, the second direction, the third direction, and the fourth direction, respectively. The first mirror is provided facing the first mirror, and is arranged in the sixth direction opposite to the fifth direction with respect to the first polarization separation element and the second polarization separation element. A second mirror may be further provided.

本発明の一つの態様の光源装置において、光源部は、第1波長帯の光を射出する第1発光素子と、第2波長帯の光を射出する第2発光素子と、第1発光素子から射出される光が入射され、第1光を射出する第3位相差素子と、を有する構成としてもよい。 In the light source device of one aspect of the present invention, the light source unit is composed of a first light emitting element that emits light in the first wavelength band, a second light emitting element that emits light in the second wavelength band, and a first light emitting element. The configuration may include a third phase difference element in which the emitted light is incident and emits the first light.

本発明の一つの態様の光源装置において、光源部は、基板を有し、第1発光素子は、基板に実装され、第2発光素子は、基板に実装される構成としてもよい。 In the light source device of one aspect of the present invention, the light source unit may have a substrate, the first light emitting element may be mounted on the substrate, and the second light emitting element may be mounted on the substrate.

本発明の一つの態様の光源装置において、第1偏光分離素子に対して第3方向に配置され、第1偏光分離素子から射出された光を、第3波長帯を有する第4光と、第1波長帯を有する第5光と、に分離する第1色分離素子と、第2偏光分離素子に対して第3方向に配置され、第2偏光分離素子から射出された光を、第2波長帯を有する第6光と、第3波長帯を有する第7光と、に分離する第2色分離素子と、をさらに備える構成としてもよい。 In the light source device of one aspect of the present invention, the light emitted from the first polarization separation element, which is arranged in the third direction with respect to the first polarization separation element, is combined with the fourth light having the third wavelength band. The first color separation element that separates into the fifth light having one wavelength band, and the light that is arranged in the third direction with respect to the second polarization separation element and emitted from the second polarization separation element is the second wavelength. The configuration may further include a second color separating element that separates the sixth light having a band and the seventh light having a third wavelength band.

本発明の他の態様の光源装置は、第1波長帯を有し、第1偏光方向に偏光する光と第1偏光方向とは異なる第2偏光方向に偏光する光とを含む第1光と、第1波長帯とは異なる第2波長帯を有する第2光と、を射出する光源部と、光源部から第1方向に沿って入射される第1光を第1方向に透過し、光源部から第1方向に沿って入射される第2光を第1方向と交差する第2方向に反射する第1偏光分離素子と、第1偏光分離素子に対して第1方向に配置され、第1偏光分離素子から第1方向に沿って入射される第1偏光方向に偏光する第1光を第1方向に透過し、第2偏光方向に偏光する第1光を第2方向に反射する第2偏光分離素子と、第2偏光分離素子に対して第2方向に配置され、第2偏光分離素子から第2方向に沿って入射される第2偏光方向に偏光する第1光を波長変換し、第1波長帯および第2波長帯とは異なる第3波長帯を有する第3光を第2方向とは反対方向である第3方向に射出する波長変換素子と、第2偏光分離素子に対して第1方向に配置され、第2偏光分離素子から第1方向に沿って入射される第1光を拡散させ、拡散した第1光を第1方向とは反対方向である第4方向に射出する第1拡散素子と、第1偏光分離素子に対して第2方向に配置され、第1偏光分離素子から第2方向に沿って入射される第2光を拡散させ、拡散した第2光を第3方向に射出する第2拡散素子と、を備え、第2偏光分離素子は、波長変換素子から第3方向に沿って第3光が入射され、第1偏光方向に偏光する第3光を第3方向に透過し、第2偏光方向に偏光する第3光を第4方向に反射し、第1偏光分離素子は,第2拡散素子から第3方向に沿って射出される第2光を第3方向に透過し、第2偏光分離素子から第4方向に沿って入射される第2偏光方向に偏光する第3光を第3方向に反射し、第2偏光分離素子は、第1拡散素子から第4方向に沿って射出される第1光を第3方向に反射する。 The light source device of another aspect of the present invention has a first wavelength band and includes a first light polarized in a first polarization direction and a second light polarized in a second polarization direction different from the first polarization direction. , A light source unit that emits a second light having a second wavelength band different from the first wavelength band, and a light source that transmits the first light incident along the first direction from the light source unit in the first direction. A first polarization separation element that reflects the second light incident along the first direction from the unit in the second direction intersecting the first direction, and a first polarization separation element arranged in the first direction with respect to the first polarization separation element. 1 The first light incident from the polarization separation element along the first direction and polarized in the first polarization direction is transmitted in the first direction, and the first light polarized in the second polarization direction is reflected in the second direction. The two polarization separation elements and the first light, which is arranged in the second direction with respect to the second polarization separation element and is polarized in the second polarization direction incident along the second direction from the second polarization separation element, is wavelength-converted. For a wavelength conversion element that emits third light having a third wavelength band different from the first wavelength band and the second wavelength band in the third direction opposite to the second direction, and a second polarization separation element. It is arranged in the first direction, diffuses the first light incident along the first direction from the second polarization separation element, and emits the diffused first light in the fourth direction opposite to the first direction. The first diffuser element and the second light that is arranged in the second direction with respect to the first polarization separation element and is incident along the second direction from the first polarization separation element are diffused, and the diffused second light is emitted. The second polarization separation element includes a second diffusion element that emits light in the third direction, and the second polarization separation element receives third light from the wavelength conversion element along the third direction and polarizes the third light in the first polarization direction. The third light transmitted in the third direction and polarized in the second polarization direction is reflected in the fourth direction, and the first polarization separating element emits the second light emitted from the second diffusion element along the third direction. The third light transmitted in the third direction and polarized in the second polarization direction incident from the second polarization separation element along the fourth direction is reflected in the third direction, and the second polarization separation element is the first diffusion. The first light emitted from the element along the fourth direction is reflected in the third direction.

本発明の一つの態様の光源装置において、第2偏光分離素子と第1拡散素子との間に設けられ、第1偏光分離素子から第1方向に沿って第1偏光方向に偏光する第1光が入射される第1位相差素子をさらに備える構成としてもよい。 In the light source device of one aspect of the present invention, the first light provided between the second polarization separation element and the first diffusion element and polarized in the first polarization direction from the first polarization separation element along the first direction. It may be configured to further include a first retardation element to which the light source is incident.

本発明の一つの態様の光源装置において、第1偏光分離素子と第2拡散素子との間に設けられ、第1偏光分離素子から第2方向に沿って第2光が入射される第2位相差素子をさらに備える構成としてもよい。 In the light source device of one aspect of the present invention, the second position is provided between the first polarization separation element and the second diffusion element, and the second light is incident from the first polarization separation element along the second direction. It may be configured to further include a phase difference element.

本発明の一つの態様の光源装置において、第1偏光分離素子および第2偏光分離素子に対して、第1方向、第2方向、第3方向および第4方向にそれぞれ交差する第5方向に配置される、第1ミラーと、第1ミラーに対向して設けられ、第1偏光分離素子および第2偏光分離素子に対して、第5方向とは反対方向である第6方向に配置される、第2ミラーと、をさらに備える構成としてもよい。 In the light source device of one aspect of the present invention, the first polarization separation element and the second polarization separation element are arranged in the fifth direction intersecting the first direction, the second direction, the third direction, and the fourth direction, respectively. The first mirror is provided facing the first mirror, and is arranged in the sixth direction opposite to the fifth direction with respect to the first polarization separation element and the second polarization separation element. A second mirror may be further provided.

本発明の一つの態様の光源装置において、光源部は、第1波長帯の光を射出する第1発光素子と、第2波長帯の光を射出する第2発光素子と、第1発光素子から射出される光が入射され、第1光を射出する第3位相差素子と、を有する構成としてもよい。 In the light source device of one aspect of the present invention, the light source unit is composed of a first light emitting element that emits light in the first wavelength band, a second light emitting element that emits light in the second wavelength band, and a first light emitting element. The configuration may include a third phase difference element in which the emitted light is incident and emits the first light.

本発明の一つの態様の光源装置において、光源部は、基板を有し、第1発光素子は、基板に実装され、第2発光素子は基板に実装される構成としてもよい。 In the light source device of one aspect of the present invention, the light source unit may have a substrate, the first light emitting element may be mounted on the substrate, and the second light emitting element may be mounted on the substrate.

本発明の一つの態様の光源装置において、第1偏光分離素子に対して第3方向に配置され、第1偏光分離素子から射出された光を、第2波長帯を有する第4光と、第3波長帯を有する第5光と、に分離する第1色分離素子と、第2偏光分離素子に対して第3方向に配置され、第2偏光分離素子から射出された光を、第1波長帯を有する第6光と、第3波長帯を有する第7光と、に分離する第2色分離素子と、をさらに備える構成としてもよい。 In the light source device of one aspect of the present invention, the light emitted from the first polarization separation element, which is arranged in the third direction with respect to the first polarization separation element, is combined with the fourth light having the second wavelength band. The first color separation element that separates into the fifth light having three wavelength bands, and the light that is arranged in the third direction with respect to the second polarization separation element and emitted from the second polarization separation element is the first wavelength. The configuration may further include a second color separating element that separates the sixth light having a band and the seventh light having a third wavelength band.

本発明の一つの態様のプロジェクターは、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一つの態様のプロジェクターは、本発明の一つの態様の光源装置と、光源装置からの光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、を備える。
The projector of one aspect of the present invention may have the following configurations.
The projector according to one aspect of the present invention projects the light source device according to one aspect of the present invention, the optical modulator that modulates the light from the light source apparatus according to the image information, and the light modulated by the optical modulator. It is equipped with a projection optical device.

本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、光源装置と光変調装置との間に設けられる均一化装置をさらに備え、均一化装置は、光源装置から入射される光を複数の部分光束に分割する2つのマルチレンズと、2つのマルチレンズから入射される複数の部分光束を光変調装置に重畳させる重畳レンズと、を有する構成としてもよい。 In the projector of one aspect of the present invention, a homogenizing device provided between the light source device and the light modulation device is further provided, and the uniformizing device divides the light incident from the light source device into a plurality of partial luminous flux2. The configuration may include one multi-lens and a superposed lens in which a plurality of partial light sources incident from the two multi-lenses are superimposed on the light modulator.

本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、光変調装置は、複数の画素を有する液晶パネルと、液晶パネルに対して光入射側に設けられ、複数の画素に対応する複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズアレイと、を有し、複数の画素のそれぞれは、第1サブ画素、第2サブ画素、第3サブ画素、および第4サブ画素を有し、マイクロレンズは、第4光を第1サブ画素に入射させ、第5光を第2サブ画素に入射させ、第6光を第3サブ画素に入射させ、第7光を第4サブ画素に入射させる構成としてもよい。 In the projector according to one aspect of the present invention, the optical modulation device is a microlens having a liquid crystal panel having a plurality of pixels and a plurality of microlenses provided on the light incident side with respect to the liquid crystal panel and having a plurality of microlenses corresponding to the plurality of pixels. With an array, each of the plurality of pixels has a first subpixel, a second subpixel, a third subpixel, and a fourth subpixel, and the microlens has a fourth light as the first subpixel. The fifth light may be incident on the second sub-pixel, the sixth light may be incident on the third sub-pixel, and the seventh light may be incident on the fourth sub-pixel.

1…プロジェクター、2,20…光源装置、4…均一化装置、6…光変調装置、7…投射光学装置、21…光源部、24…第1位相差素子、28…波長変換素子、29,129…第1色分離素子、33,133…第2色分離素子、34…第2位相差素子、41…第1マルチレンズ、42…第2マルチレンズ、43…重畳レンズ、61…液晶パネル、62…マイクロレンズアレイ、141…第1ミラー、142…第2ミラー、213…青色発光素子(第1発光素子)、214…赤色発光素子(第2発光素子)、261…拡散板(第1拡散素子)、361…拡散板(第2拡散素子)、2191…第3位相差素子、SX1…第1サブ画素、SX2…第2サブ画素、SX3…第3サブ画素、SX4…第4サブ画素、BL…青色光(第1光)、BLp…青色光(第1偏光方向に偏光する第1光)、BLs…青色光(第2偏光方向に偏光する第1光)、RLp…赤色光(第2光)、GL…緑色光(第3光)、GLp…緑色光(第1偏光方向に偏光する第3光)、GLs…緑色光(第2偏光方向に偏光する第3光)。 1 ... Projector, 2, 20 ... Light source device, 4 ... Uniformization device, 6 ... Light modulation device, 7 ... Projection optical device, 21 ... Light source unit, 24 ... First phase difference element, 28 ... Wavelength conversion element, 29, 129 ... 1st color separation element, 33, 133 ... 2nd color separation element, 34 ... 2nd phase difference element, 41 ... 1st multi-lens, 42 ... 2nd multi-lens, 43 ... superimposition lens, 61 ... liquid crystal panel, 62 ... Microlens array, 141 ... First mirror, 142 ... Second mirror, 213 ... Blue light emitting element (first light emitting element), 214 ... Red light emitting element (second light emitting element), 261 ... Diffusing plate (first diffusion) Element), 361 ... diffuser plate (second diffuser), 2191 ... third phase difference element, SX1 ... first subpixel, SX2 ... second subpixel, SX3 ... third subpixel, SX4 ... fourth subpixel, BL ... blue light (first light), BLp ... blue light (first light polarized in the first polarization direction), BLs ... blue light (first light polarized in the second polarization direction), RLp ... red light (first light) 2 light), GL ... green light (third light), GLp ... green light (third light polarized in the first polarization direction), GLs ... green light (third light polarized in the second polarization direction).

Claims (17)

第1波長帯を有し、第1偏光方向に偏光する光と前記第1偏光方向とは異なる第2偏光方向に偏光する光とを含む第1光と、前記第1波長帯とは異なる第2波長帯を有する第2光と、を射出する光源部と、
前記光源部から第1方向に沿って入射される前記第1偏光方向に偏光する前記第1光を前記第1方向に透過し、前記第2偏光方向に偏光する前記第1光を前記第1方向と交差する第2方向に反射し、前記光源部から前記第1方向に沿って入射される前記第2光を前記第1方向に透過する第1偏光分離素子と、
前記第1偏光分離素子に対して前記第1方向に配置され、前記第1偏光分離素子から前記第1方向に沿って入射される前記第1偏光方向に偏光する前記第1光を前記第2方向に反射し、前記第1偏光分離素子から前記第1方向に沿って入射される前記第2光を前記第1方向に透過する第2偏光分離素子と、
前記第1偏光分離素子に対して前記第2方向に配置され、前記第1偏光分離素子から前記第2方向に沿って入射される前記第1光を拡散させ、拡散した前記第1光を前記第2方向とは反対方向である第3方向に射出する第1拡散素子と、
前記第2偏光分離素子に対して前記第2方向に配置され、前記第2偏光分離素子から前記第2方向に沿って入射される前記第1光を波長変換し、前記第1波長帯および前記第2波長帯とは異なる第3波長帯を有する第3光を前記第3方向に射出する波長変換素子と、
前記第2偏光分離素子に対して前記第1方向に配置され、前記第2偏光分離素子から前記第1方向に沿って入射される前記第2光を拡散させ、拡散した前記第2光を前記第1方向とは反対方向である第4方向に射出する第2拡散素子と、を備え、
前記第2偏光分離素子は、前記波長変換素子から前記第3方向に沿って前記第3光が入射され、前記第1偏光方向に偏光する前記第3光を前記第3方向に透過し、前記第2偏光方向に偏光する前記第3光を前記第4方向に反射し、
前記第1偏光分離素子は、前記第1拡散素子から前記第3方向に沿って射出される前記第1光を前記第3方向に透過し、前記第2偏光分離素子から前記第4方向に沿って入射される前記第2偏光方向に偏光する前記第3光を前記第3方向に反射し、
前記第2偏光分離素子は、前記第2拡散素子から前記第4方向に沿って射出される前記第2光を前記第3方向に反射する
光源装置。
The first light having a first wavelength band and including light polarized in the first polarization direction and light polarized in a second polarization direction different from the first polarization direction, and a first light different from the first wavelength band. A light source unit that emits second light having two wavelength bands, and
The first light incident from the light source unit along the first direction and polarized in the first polarization direction is transmitted in the first direction, and the first light polarized in the second polarization direction is transmitted through the first direction. A first polarization separating element that reflects in a second direction intersecting the direction and transmits the second light incident from the light source unit along the first direction in the first direction.
The first light, which is arranged in the first direction with respect to the first polarization separation element and is polarized in the first polarization direction incident along the first direction from the first polarization separation element, is the second. A second polarization separating element that reflects in a direction and transmits the second light incident from the first polarization separating element along the first direction in the first direction.
The first light, which is arranged in the second direction with respect to the first polarization separation element and is incident along the second direction from the first polarization separation element, is diffused, and the diffused first light is used as described above. The first diffusion element that emits light in the third direction, which is the opposite direction to the second direction,
The first light, which is arranged in the second direction with respect to the second polarization separation element and is incident along the second direction from the second polarization separation element, is wavelength-converted to perform the first wavelength band and the said. A wavelength conversion element that emits third light having a third wavelength band different from the second wavelength band in the third direction, and
The second light, which is arranged in the first direction with respect to the second polarization separation element and is incident along the first direction from the second polarization separation element, is diffused, and the diffused second light is used as described above. A second diffusion element that ejects light in a fourth direction opposite to the first direction is provided.
In the second polarization separating element, the third light is incident from the wavelength conversion element along the third direction, and the third light polarized in the first polarization direction is transmitted in the third direction, and the third light is transmitted. The third light polarized in the second polarization direction is reflected in the fourth direction to be reflected.
The first polarization separating element transmits the first light emitted from the first diffusion element along the third direction in the third direction, and is transmitted from the second polarization separating element along the fourth direction. The third light, which is polarized in the second polarization direction, is reflected in the third direction.
The second polarization separation element is a light source device that reflects the second light emitted from the second diffusion element along the fourth direction in the third direction.
前記第1偏光分離素子と前記第1拡散素子との間に設けられ、前記第1偏光分離素子から前記第2方向に沿って前記第2偏光方向に偏光する前記第1光が入射される第1位相差素子をさらに備える
請求項1に記載の光源装置。
A first light provided between the first polarization separation element and the first diffusion element and polarized in the second polarization direction along the second direction is incident from the first polarization separation element. The light source device according to claim 1, further comprising one retardation element.
前記第2偏光分離素子と前記第2拡散素子との間に設けられ、前記第2偏光分離素子から前記第1方向に沿って前記第2光が入射される第2位相差素子をさらに備える
請求項1または請求項2に記載の光源装置。
A claim further comprising a second retardation element provided between the second polarization separation element and the second diffusion element, and the second light is incident from the second polarization separation element along the first direction. The light source device according to claim 1 or 2.
前記第1偏光分離素子および前記第2偏光分離素子に対して、前記第1方向、前記第2方向、前記第3方向および前記第4方向にそれぞれ交差する第5方向に配置される、第1ミラーと、
前記第1ミラーに対向して設けられ、前記第1偏光分離素子および前記第2偏光分離素子に対して、前記第5方向とは反対方向である第6方向に配置される、第2ミラーと、をさらに備える
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の光源装置。
A first, which is arranged in a fifth direction intersecting the first direction, the second direction, the third direction, and the fourth direction with respect to the first polarization separation element and the second polarization separation element. With a mirror
A second mirror provided facing the first mirror and arranged in a sixth direction opposite to the fifth direction with respect to the first polarization separation element and the second polarization separation element. The light source device according to any one of claims 1 to 3, further comprising.
前記光源部は、前記第1波長帯の光を射出する第1発光素子と、前記第2波長帯の光を射出する第2発光素子と、前記第1発光素子から射出される光が入射され、前記第1光を射出する第3位相差素子と、を有する
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の光源装置。
The light source unit is incident with a first light emitting element that emits light in the first wavelength band, a second light emitting element that emits light in the second wavelength band, and light emitted from the first light emitting element. The light source device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a third retardation element that emits the first light.
前記光源部は、基板を有し、
前記第1発光素子は、前記基板に実装され、
前記第2発光素子は、前記基板に実装される
請求項5に記載の光源装置。
The light source unit has a substrate and has a substrate.
The first light emitting element is mounted on the substrate and is mounted on the substrate.
The light source device according to claim 5, wherein the second light emitting element is mounted on the substrate.
前記第1偏光分離素子に対して前記第3方向に配置され、前記第1偏光分離素子から射出された光を、前記第3波長帯を有する第4光と、前記第1波長帯を有する第5光と、に分離する第1色分離素子と、
前記第2偏光分離素子に対して前記第3方向に配置され、前記第2偏光分離素子から射出された光を、前記第2波長帯を有する第6光と、前記第3波長帯を有する第7光と、に分離する第2色分離素子と、をさらに備える
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の光源装置。
The light emitted from the first polarization separation element, which is arranged in the third direction with respect to the first polarization separation element, is the fourth light having the third wavelength band and the first light having the first wavelength band. The first color separation element that separates into 5 lights and
The light emitted from the second polarization separation element, which is arranged in the third direction with respect to the second polarization separation element, is the sixth light having the second wavelength band and the third light having the third wavelength band. 7. The light source device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a second color separating element for separating light and a second color separating element.
第1波長帯を有し、第1偏光方向に偏光する光と前記第1偏光方向とは異なる第2偏光方向に偏光する光とを含む第1光と、前記第1波長帯とは異なる第2波長帯を有する第2光と、を射出する光源部と、
前記光源部から第1方向に沿って入射される前記第1光を前記第1方向に透過し、前記光源部から前記第1方向に沿って入射される前記第2光を前記第1方向と交差する第2方向に反射する第1偏光分離素子と、
前記第1偏光分離素子に対して前記第1方向に配置され、前記第1偏光分離素子から前記第1方向に沿って入射される前記第1偏光方向に偏光する前記第1光を前記第1方向に透過し、前記第2偏光方向に偏光する前記第1光を前記第2方向に反射する第2偏光分離素子と、
前記第2偏光分離素子に対して前記第2方向に配置され、前記第2偏光分離素子から前記第2方向に沿って入射される前記第2偏光方向に偏光する前記第1光を波長変換し、前記第1波長帯および前記第2波長帯とは異なる第3波長帯を有する第3光を前記第2方向とは反対方向である第3方向に射出する波長変換素子と、
前記第2偏光分離素子に対して前記第1方向に配置され、前記第2偏光分離素子から前記第1方向に沿って入射される前記第1光を拡散させ、拡散した前記第1光を前記第1方向とは反対方向である第4方向に射出する第1拡散素子と、
前記第1偏光分離素子に対して前記第2方向に配置され、前記第1偏光分離素子から前記第2方向に沿って入射される前記第2光を拡散させ、拡散した前記第2光を前記第3方向に射出する第2拡散素子と、を備え、
前記第2偏光分離素子は、前記波長変換素子から前記第3方向に沿って前記第3光が入射され、前記第1偏光方向に偏光する前記第3光を前記第3方向に透過し、前記第2偏光方向に偏光する前記第3光を前記第4方向に反射し、
前記第1偏光分離素子は,前記第2拡散素子から前記第3方向に沿って射出される前記第2光を前記第3方向に透過し、前記第2偏光分離素子から前記第4方向に沿って入射される前記第2偏光方向に偏光する前記第3光を前記第3方向に反射し、
前記第2偏光分離素子は、前記第1拡散素子から前記第4方向に沿って射出される前記第1光を前記第3方向に反射する
光源装置。
The first light having a first wavelength band and including light polarized in the first polarization direction and light polarized in a second polarization direction different from the first polarization direction, and a first light different from the first wavelength band. A light source unit that emits second light having two wavelength bands, and
The first light incident from the light source unit along the first direction is transmitted in the first direction, and the second light incident from the light source unit along the first direction is referred to as the first direction. A first polarization separating element that reflects in the intersecting second direction,
The first light, which is arranged in the first direction with respect to the first polarization separation element and is polarized in the first polarization direction incident along the first direction from the first polarization separation element, is the first. A second polarization separating element that transmits in the direction and reflects the first light that is polarized in the second polarization direction in the second direction.
The first light, which is arranged in the second direction with respect to the second polarization separation element and is polarized in the second polarization direction incident along the second direction from the second polarization separation element, is wavelength-converted. A wavelength conversion element that emits a third light having a third wavelength band different from the first wavelength band and the second wavelength band in a third direction opposite to the second direction.
The first light, which is arranged in the first direction with respect to the second polarization separation element and is incident along the first direction from the second polarization separation element, is diffused, and the diffused first light is used as described above. The first diffusion element that emits light in the fourth direction, which is the opposite direction to the first direction,
The second light, which is arranged in the second direction with respect to the first polarization separation element and is incident along the second direction from the first polarization separation element, is diffused, and the diffused second light is used as described above. It is equipped with a second diffusion element that emits light in the third direction.
In the second polarization separating element, the third light is incident from the wavelength conversion element along the third direction, and the third light polarized in the first polarization direction is transmitted in the third direction, and the third light is transmitted. The third light polarized in the second polarization direction is reflected in the fourth direction to be reflected.
The first polarization separating element transmits the second light emitted from the second diffusion element along the third direction in the third direction, and is transmitted from the second polarization separating element along the fourth direction. The third light, which is polarized in the second polarization direction, is reflected in the third direction.
The second polarization separation element is a light source device that reflects the first light emitted from the first diffusion element along the fourth direction in the third direction.
前記第2偏光分離素子と前記第1拡散素子との間に設けられ、前記第1偏光分離素子から前記第1方向に沿って前記第1偏光方向に偏光する前記第1光が入射される第1位相差素子をさらに備える
請求項8に記載の光源装置。
A first light provided between the second polarization separation element and the first diffusion element and polarized in the first polarization direction along the first direction is incident from the first polarization separation element. The light source device according to claim 8, further comprising one retardation element.
前記第1偏光分離素子と前記第2拡散素子との間に設けられ、前記第1偏光分離素子から前記第2方向に沿って前記第2光が入射される第2位相差素子をさらに備える
請求項8または請求項9に記載の光源装置。
A claim further comprising a second retardation element provided between the first polarization separation element and the second diffusion element, and the second light is incident from the first polarization separation element along the second direction. Item 8. The light source device according to claim 9.
前記第1偏光分離素子および前記第2偏光分離素子に対して、前記第1方向、前記第2方向、前記第3方向および前記第4方向にそれぞれ交差する第5方向に配置される、第1ミラーと、
前記第1ミラーに対向して設けられ、前記第1偏光分離素子および前記第2偏光分離素子に対して、前記第5方向とは反対方向である第6方向に配置される、第2ミラーと、をさらに備える
請求項8から請求項10のいずれか一項に記載の光源装置。
A first, which is arranged in a fifth direction intersecting the first direction, the second direction, the third direction, and the fourth direction with respect to the first polarization separation element and the second polarization separation element. With a mirror
A second mirror provided facing the first mirror and arranged in a sixth direction opposite to the fifth direction with respect to the first polarization separation element and the second polarization separation element. The light source device according to any one of claims 8 to 10, further comprising.
前記光源部は、前記第1波長帯の光を射出する第1発光素子と、前記第2波長帯の光を射出する第2発光素子と、前記第1発光素子から射出される光が入射され、前記第1光を射出する第3位相差素子と、を有する
請求項8から請求項11のいずれか一項に記載の光源装置。
The light source unit is incident with a first light emitting element that emits light in the first wavelength band, a second light emitting element that emits light in the second wavelength band, and light emitted from the first light emitting element. The light source device according to any one of claims 8 to 11, further comprising a third retardation element that emits the first light.
前記光源部は、基板を有し、
前記第1発光素子は、前記基板に実装され、
前記第2発光素子は、前記基板に実装される
請求項12に記載の光源装置。
The light source unit has a substrate and has a substrate.
The first light emitting element is mounted on the substrate and is mounted on the substrate.
The light source device according to claim 12, wherein the second light emitting element is mounted on the substrate.
前記第1偏光分離素子に対して前記第3方向に配置され、前記第1偏光分離素子から射出された光を、前記第2波長帯を有する第4光と、前記第3波長帯を有する第5光と、に分離する第1色分離素子と、
前記第2偏光分離素子に対して前記第3方向に配置され、前記第2偏光分離素子から射出された光を、前記第1波長帯を有する第6光と、前記第3波長帯を有する第7光と、に分離する第2色分離素子と、をさらに備える
請求項8から請求項13のいずれか一項に記載の光源装置。
The light emitted from the first polarization separation element, which is arranged in the third direction with respect to the first polarization separation element, is the fourth light having the second wavelength band and the third light having the third wavelength band. The first color separation element that separates into 5 lights and
The light emitted from the second polarization separation element, which is arranged in the third direction with respect to the second polarization separation element, is the sixth light having the first wavelength band and the third light having the third wavelength band. 7. The light source device according to any one of claims 8 to 13, further comprising a second color separating element for separating light and a second color separating element.
請求項7または請求項14に記載の光源装置と、
前記光源装置からの光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、
を備える
プロジェクター。
The light source device according to claim 7 or 14.
An optical modulation device that modulates the light from the light source device according to the image information, and
A projection optical device that projects light modulated by the light modulation device, and
A projector equipped with.
前記光源装置と前記光変調装置との間に設けられる均一化装置をさらに備え、
前記均一化装置は、
前記光源装置から入射される光を複数の部分光束に分割する2つのマルチレンズと、
前記2つのマルチレンズから入射される前記複数の部分光束を前記光変調装置に重畳させる重畳レンズと、を有する
請求項15に記載のプロジェクター。
Further, a homogenizing device provided between the light source device and the light modulation device is provided.
The homogenizing device is
Two multi-lenses that divide the light incident from the light source device into a plurality of partial luminous fluxes, and
The projector according to claim 15, further comprising a superimposed lens that superimposes the plurality of partial luminous fluxes incident from the two multi-lenses on the optical modulation device.
前記光変調装置は、複数の画素を有する液晶パネルと、前記液晶パネルに対して光入射側に設けられ、前記複数の画素に対応する複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズアレイと、を有し、
前記複数の画素のそれぞれは、第1サブ画素、第2サブ画素、第3サブ画素、および第4サブ画素を有し、
前記マイクロレンズは、前記第4光を前記第1サブ画素に入射させ、前記第5光を前記第2サブ画素に入射させ、前記第6光を前記第3サブ画素に入射させ、前記第7光を前記第4サブ画素に入射させる
請求項16に記載のプロジェクター。
The optical modulator has a liquid crystal panel having a plurality of pixels and a microlens array provided on the light incident side with respect to the liquid crystal panel and having a plurality of microlenses corresponding to the plurality of pixels.
Each of the plurality of pixels has a first sub-pixel, a second sub-pixel, a third sub-pixel, and a fourth sub-pixel.
The microlens has the fourth light incident on the first sub-pixel, the fifth light incident on the second sub-pixel, the sixth light incident on the third sub-pixel, and the seventh. The projector according to claim 16, wherein light is incident on the fourth sub-pixel.
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